DE102006047939B4 - Self-organizing locking system and method of organizing such a system - Google Patents
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Abstract
Schließanlagensystem aufweisend mindestens einen zum bidirektionalen Datenaustausch per Funk ausgebildeten Schließzylinder (3), mindestens einen zum bidirektionalen Datenaustausch per Funk mit Schließzylindern und zum bidirektionalen Datenaustausch mit einer zentralen Verwaltungseinheit ausgebildeten Zugangspunkt (Access Point), und eine zentrale Verwaltungseinheit (1), welche mit dem Zugangspunkt zum bidirektionalen Datenaustausch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass vom Schließzylinder ein Assoziierungsanfragesignal aussendbar ist, von Zugangspunkten (2) in Funkreichweite nach Empfang des Assoziierungsanfragesignals Assoziierungsantwortsignale aussendbar sind und auf Basis empfangener Assoziierungsantwortsignale ein Zugangspunkt über Funk mit dem Schließzylinder zum bidirektionalen Datenaustausch verbindbar ist (Assoziierung des Schließzylinders beim Zugangspunkt) und dass mindestens ein zum bidirektionalen Datenaustausch verbundener Schließzylinder als Zugangspunkt für mindestens einen weiteren Schließzylinder ausgebildet ist.Locking system comprising at least one lock cylinder (3) designed for bidirectional data exchange by radio, at least one access point (access point) designed for bidirectional data exchange by radio with lock cylinders and bidirectional data exchange, and a central administration unit (1) which is connected to the Access point is connected for bidirectional data exchange, characterized in that an association request signal can be transmitted from the locking cylinder, association response signals can be transmitted from access points (2) within radio range after receipt of the association request signal, and an access point can be connected via radio to the locking cylinder for bidirectional data exchange on the basis of received association response signals ( Association of the locking cylinder at the access point) and that at least one locking cylinder connected for bidirectional data exchange as access point f r is formed at least one other lock cylinder.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schließanlagensystem, welche ein automatisches Einbinden weiterer Schließzylinder in ein bereits bestehendes Netzwerk erlaubt. Die Erfindung bezieht sich desweiteren auf ein Verfahren zum Aufbau eines derartigen Schließanlagensystems.The present invention relates to a locking system, which allows an automatic integration of further lock cylinder in an existing network. The invention further relates to a method for constructing such a locking system.
Elektronische Schließanlagensysteme sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Hierbei handelt es sich meist um autark arbeitende elektronische Schließzylinder, die in ein genormtes Einsteckschloss passen und somit nahezu jede Tür verriegeln können. Die bekannten Schließsysteme weisen Unterschiede hinsichtlich ihrer Mechanik, der eingesetzten Elektronik, der Anzahl unterschiedlicher Schlösser und Schlüssel uvm. auf. Die meisten bekannten Systeme bieten darüberhinaus keine Möglichkeit einer Netzwerkanbindung. Wenn die Schließzylinder jedoch über keine Netzwerkanbindung verfügen, müssen beispielsweise bei Veränderung von Zugangsberechtigungen entweder Transponder neu codiert oder an jeder Tür die Zylinder mit einem mobilen Servicegerät neu programmiert werden. Dieses Vorgehen ist umständlich und erzeugt einen erhöhten Serviceaufwand.Electronic locking systems are already known from the prior art. These are usually self-sufficient electronic locking cylinders that fit into a standard mortise lock and thus can lock almost any door. The known locking systems have differences in terms of their mechanics, the electronics used, the number of different locks and keys and much more. on. In addition, most known systems offer no possibility of network connection. However, if the lock cylinders do not have a network connection, for example, if access authorizations are changed, either transponders must be re-coded or the cylinders reprogrammed on each door using a mobile service device. This procedure is cumbersome and generates an increased service effort.
Vereinzelt sind auch vernetzte Schließsysteme aus dem Stand der Technik bekannt. Die zugehörige Vernetzungsfunktionalität ist jedoch so aufgebaut, dass sämtliche Zuordnungen (z. B. durch Tabellen) im Voraus festgelegt sind. Es ergibt sich hierdurch eine unflexible, statische Struktur des Netzes, die einen hohen Planungs- und Organisationsaufwand (insbesondere vor Installation des Systems) erfordert. Die bekannten vernetzten Systeme sind daher nur sehr bedingt erweiterbar und veränderbar.Occasionally, networked locking systems from the prior art are known. However, the associated networking functionality is designed so that all associations (eg, by tables) are predetermined. This results in an inflexible, static structure of the network, which requires a high planning and organizational effort (especially before installation of the system). The known networked systems are therefore only very limited expandable and changeable.
Aus dem Stand der Technik (
Der Stand der Technik kennt in
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Schließlich beschreibt die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein vernetztes Schließanlagensystem zur Verfügung zu stellen, bei welchem neue Schließzylinder auf einfache Art und Weise in ein bereits bestehendes Netzwerk integriert werden können und bei dem eine einfache und flexible Datenübertragung (insbesondere z. B. von Schließberechtigungen) an die einzelnen Schließzylinder möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide a networked locking system in which new locking cylinders can be integrated in an already existing network in a simple manner and in which simple and flexible data transmission (in particular, for example, locking authorizations) is possible. to the individual lock cylinder is possible.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.The object is solved by the independent claims, advantageous developments are the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung stellt Selbstorganisationsmechanismen für ein Schließanlagensystem, welches aus Schließzylindern, Zugangspunkten und einer zentralen Verwaltungseinheit gebildet wird, zur Verfügung. In einem solchen Netzwerk sind die Schließzylinder drahtlos über Zugangspunkte (welche wiederum in Schließzylinder integriert sein können) mit der zentralen Verwaltungseinheit (nachfolgend auch als Zentrale oder als zentrale Schließanlagensystem-Verwaltungseinheit bezeichnet) vernetzt. Die erfindungsgemäßen Selbstorganisationsmechanismen vereinfachen die Konfiguration und Administration des Schließanlagensystems. Insbesondere wird es mit dem erfindungsgemäßen Schließanlagensystem möglich, die Schließzylinder von der Zentrale aus zu überwachen, zu konfigurieren oder zu programmieren.The present invention provides self-organization mechanisms for a lock system formed of lock cylinders, access points, and a central management unit. In such a network, the lock cylinders are wirelessly networked via access points (which in turn may be integrated in lock cylinders) with the central management unit (hereinafter also referred to as a central office or central lock system management unit). The self-organization mechanisms according to the invention simplify the configuration and administration of the locking system. In particular, with the locking system according to the invention it becomes possible to monitor, configure or program the lock cylinders from the control center.
Unter einem Schließzylinder wird im folgenden eine technische Vorrichtung verstanden, welche eine Sende- und Empfangseinheit aufweist, die dem Zylinder erlaubt, per Funk über einen Zugangspunkt (insbesondere Wireless Access Point) mit zentralen Verwaltungseinheit zum Datenaustausch in Verbindung zu treten. Die hierbei ausgetauschten Daten können von der zentralen Verwaltungseinheit an den Schließzylinder zu übertragende Konfigurationsdaten für den Schließzylinder oder auch vom Schließzylinder an die zentrale Verwaltungseinheit zu übertragende, von einem im Schließzylinder integrierten Sensor erfasste Umgebungsdaten sein. Eine Vielzahl weiterer Datenformen sind zur Übertragung möglich.In the following, a locking cylinder is understood to mean a technical device which has a transmitting and receiving unit which allows the cylinder to communicate with the central management unit for data exchange by radio via an access point (in particular a wireless access point). The data exchanged here can be transmitted from the central management unit to the lock cylinder configuration data for the lock cylinder or even from the lock cylinder to the central management unit to be transmitted, detected by a sensor integrated in the lock cylinder environment data. A variety of other data forms are possible for transmission.
Unter einem Zugangspunkt wird im folgenden eine Vorrichtung verstanden (insbesondere ein Wireless Access Point), welcher einerseits eine Sende- und Empfangseinheit aufweist, um mit einem Schließzylinder in Funkkontakt zur Datenübertragung zu treten, welches darüberhinaus aber auch eine zweite Sende- und Empfangseinheit aufweist, um die vom Schließzylinder empfangenen Daten an eine weitere Vorrichtung (zentrale Verwaltungseinheit) weiterzuleiten und die von der zentralen Verwaltungseinheit empfangenen Informationsdaten an den Schließzylinder weiterzuleiten. Wie nachstehend noch genauer beschrieben wird, ist hierbei die Verbindung zwischen Zugangspunkt und zentraler Verwaltungseinheit nicht unbedingt als Funkverbindung auszugestalten, kann jedoch ebenfalls als Funkverbindung ausgebildet sein (in diesem Fall können die erste und die zweite Sende- und Empfangseinheit auch als eine gemeinsame Einheit realisiert sein).In the following, an access point is understood to mean a device (in particular a wireless access point) which on the one hand has a transmitting and receiving unit in order to make radio contact with a locking cylinder for data transmission, which, in addition, also has a second transmitting and receiving unit to forward the data received from the lock cylinder to another device (central management unit) and to forward the information data received from the central management unit to the lock cylinder. As will be described in more detail below, in this case the connection between the access point and the central administrative unit is not necessarily designed as a radio connection, but may also be configured as a radio connection (in this case, the first and the second transmitting and receiving unit can also be implemented as a common unit ).
Wie nachfolgend noch genauer ausgeführt, können auch Schließzylinder als Zugangspunkt für weitere Schließzylinder ausgebildet sein, ggf. indem neben der Funkverbindungs-Sende- und Empfangseinheit eine weitere Sende- und Empfangseinheit integriert ist, welche zum Datenaustausch mit der zentralen Verwaltungseinheit dient.As explained in more detail below, lock cylinder can also be designed as an access point for further lock cylinders, if necessary, in that in addition to the radio link transmitting and receiving unit, a further transmitting and receiving unit is integrated, which is used for data exchange with the central administrative unit.
Der Datenaustausch zwischen den Schließzylindern und der Zentrale wird also über die Access Points (Zugangspunkte) abgewickelt. Auf separate Zugangspunkte kann jedoch auch verzichtet werden, wenn die Schließzylinder so ausgestaltet sind, dass sie zusätzlich eine Zugangspunkt-Funktionalität für andere Schließzylinder integrieren. Von den Schließzylindern ausgehende Daten erreichen einen Zugangspunkt per Funk. Dieser Zugangspunkt leitet die Daten zur Zentrale weiter. Eine solche Weiterleitung kann ebenfalls über Funk geschehen, es ist jedoch auch z. B. die Weiterleitung über Kabelnetz möglich. Ebenfalls möglich ist die Weiterleitung über ein Subnetzwerk (beispielsweise ein Internetprotokoll-basiertes Firmennetzwerk). Im umgekehrten Fall erreichen von der zentralen Verwaltungseinheit ausgehende Daten einen Zugangspunkt und der Zugangspunkt leitet die Daten an die entsprechenden Schließzylinder weiter. Einem Zugangspunkt können hierbei mehrere Schließzylinder zugeordnet sein.The data exchange between the lock cylinders and the control center is thus handled via the access points (access points). However, separate access points can also be dispensed with if the lock cylinders are designed such that they additionally integrate access point functionality for other lock cylinders. Data originating from the lock cylinders reach an access point by radio. This access point forwards the data to the central office. Such forwarding can also be done via radio, but it is also z. B. the transmission via cable network possible. Also possible is the forwarding via a subnetwork (for example, an Internet Protocol-based company network). Conversely, data originating from the central management unit will reach an access point and the access point will forward the data to the appropriate lock cylinders. An access point can in this case be assigned a plurality of lock cylinders.
Das erfindungsgemäße Schließanlagensystem automatisiert die Einbindung von Schließzylindern in das vorhandene Netzwerk bzw. Schließanlagensystem. Darüberhinaus werden auch Möglichkeiten beschrieben, wie Zugangspunkte in das Netzwerk einbindbar sind. Schließlich werden auch Mechanismen zur automatischen Erkennung von Störungen zur Verfügung gestellt (Störungen sind beispielsweise Ausfälle von Schließzylindern, von Zugangspunkten oder von der zentralen Verwaltungseinheit). Die Erfindung beschreibt darüberhinaus auch Mechanismen zur Kompensation von solchen Störungen.The lock system according to the invention automates the integration of lock cylinders in the existing network or locking system. In addition, ways are also described how access points can be integrated into the network. Finally, mechanisms are also provided for the automatic detection of disturbances (disturbances are for example failures of locking cylinders, of access points or of the central administrative unit). The invention also describes mechanisms for compensating such disturbances.
Mechanismen zur Datenübertragung per Funk und/oder zur Datenübertragung per Ethernet oder ähnlichem sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier vorausgesetzt und nicht separat beschrieben.Mechanisms for data transmission by radio and / or data transmission via Ethernet or the like are known in the art and are therefore assumed here and not described separately.
Wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein Schließzylinder sich automatisch über einen Zugangspunkt mit der zentralen Verwaltungseinheit verbinden kann (mittels Assoziation beim Zugangspunkt), indem er ein Assoziierungsanfragesignal (nachfolgend auch als engl. „Associate Request Broadcast Packet” bezeichnet) aussendet. Diejenigen Zugangspunkte, die sich in Funkreichweite des Schließzylinders befinden, empfangen das Assoziierungsanfragesignal und senden daraufhin Assoziierungsantwortsignale aus, mit denen sie die Bereitschaft, sich mit dem Schließzylinder zu verbinden (bzw. einen Datenaustausch des Schließzylinders mit der zentralen Verwaltungseinheit über sie zu ermöglichen oder nicht) signalisieren. Basierend auf den empfangenen Assoziierungsantwortsignalen der Zugangspunkte wählt, wie nachfolgend noch genauer beschrieben wird, der Schließzylinder einen Zugangspunkt aus und assoziiert sich mit diesem: Es wird eine bidirektionale Verbindung zum Datenaustausch per Funk zwischen Schließzylinder und ausgewähltem Zugangspunkt hergestellt.An essential aspect of the present invention is that a lock cylinder can automatically connect to the central management unit via an access point (by association at the access point) by sending out an association request signal (hereinafter also referred to as "Associate Request Broadcast Packet"). Those access points within the radio range of the lock cylinder receive the association request signal and thereafter send association response signals enabling them to communicate with the lock cylinder (or allow data exchange of the lock cylinder with the central management unit through them). signal. Based on the received association response signals of the access points, as will be described in more detail below, the lock cylinder selects and associates with an access point: a bidirectional connection is made for data exchange between lock cylinder and selected access point.
Um unautorisierte Schließzylinder daran zu hindern, sich dem Netzwerk anzuschließen, wird wie nachfolgend noch näher beschrieben, mittels einer Assoziierungs-Identifikationskennziffer (nachfolgend auch Assoziierungs-ID) eine Registrierung des Schließzylinders bei der zentralen Verwaltungseinheit vorgenommen. Ist die vom Schließzylinder über den Zugangspunkt an die zentrale Verwaltungseinheit übersandte Assoziierungs-ID bei der zentralen Verwaltungseinheit vorab registriert worden, so wird dem entsprechenden Schließzylinder die Anbindung erlaubt. Andernfalls kann z. B. die Datenübertragung gesperrt oder auch ein Alarmsignal ausgelöst werden.In order to prevent unauthorized lock cylinders from joining the network, registration of the lock cylinder with the central management unit is carried out as described in more detail below by means of an association identification code (hereinafter also association ID). If the association ID transmitted by the lock cylinder via the access point to the central administration unit has been registered in advance at the central administration unit, then the connection is permitted to the corresponding lock cylinder. Otherwise, z. B. the data transmission disabled or an alarm signal can be triggered.
Besonders vorteilhaft ist es, alternativ oder kumulativ zur Registrierung des Schließzylinders mit Hilfe von verschlüsselten Authentifizierungs-Kennziffern, wie es nachfolgend ebenfalls noch näher beschrieben wird, eine Authentifizierung eines Schließzylinders bei der zentralen Verwaltungseinheit durchzuführen. Hierdurch ist es möglich, Umgehungsversuche unberechtigter Schließzylinder, welche beispielsweise darauf basieren können, dass die Assoziierungs-ID nicht verschlüsselt ist, zu verhindern.It is particularly advantageous, alternatively or cumulatively for the registration of the lock cylinder with the aid of encrypted authentication codes, as will also be described in more detail below, an authentication of a lock cylinder at the central administrative unit perform. This makes it possible to prevent attempts to circumvent unauthorized locking cylinders, which may for example be based on the fact that the association ID is not encrypted.
Wie nachfolgend noch in Einzelheiten beschrieben, sind in vorteilhaften Ausgestaltungsformen bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Schließanlagensystem auch Keep-alive-Nachrichten (nachfolgend alternativ auch als Funktionsnachrichten bezeichnet) einsetzbar. Solche Nachrichten können zur Störungserkennung genutzt werden und sind insbesondere dazu verwendbar, dass sich eine Netzwerkeinheit (z. B. Schließzylinder, Zugangspunkt oder zentrale Verwaltungseinheit) von der Erreichbarkeit einer anderen Netzwerkeinheit bzw. eines Kommunikationspartners überzeugt.As described in more detail below, in advantageous embodiments of the present locking system according to the invention also keep-alive messages (hereinafter alternatively referred to as function messages) can be used. Such messages can be used for fault detection and can be used in particular for a network unit (eg lock cylinder, access point or central administration unit) to be convinced of the accessibility of another network unit or of a communication partner.
Ein wesentlicher Aspekt der freien Zuordenbarkeit bei der vorliegenden Erfindung ist auch, dass mehrere Schließzylinder mit einem Access Point bzw. Zugangspunkt kommunizieren können und dass sich ein solcher Zugangspunkt nicht in unmittelbarer Nähe eines Schließzylinders befinden muss. Im Falle der später noch genauer beschriebenen Multi-Hop-Vernetzung ist es sogar möglich, dass sich separate Access-Punkte außerhalb der Reichweite einzelner Schließzylinder befinden; diese Schließzylinder können sich dann über andere Schließzylinder mit den separaten Access-Punkten verbinden.An essential aspect of the free assignability in the present invention is also that several lock cylinders can communicate with an access point or access point and that such an access point need not be in the immediate vicinity of a lock cylinder. In the case of the multi-hop networking described in more detail below, it is even possible for separate access points to be outside the range of individual lock cylinders; These lock cylinders can then connect via other lock cylinders with the separate access points.
Die Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich wie folgt:
- • Auf einfache Art und Weise können sich mit einer Funkeinheit ausgestattete Schließzylinder per Funk mit einer bereits vorhandenen Schließanlagensystem-(Teil)-Anordnung zu einem erweiterten Schließanlagensystem automatisch verbinden.
- • Es ist somit theoretisch unbegrenzt eine automatische Erweiterung eines bestehenden Schließanlagensystems um zusätzliche Schließzylinder auf einfache Art und Weise möglich.
- • Nicht autorisierte Schließzylinder können auf verschiedene Art und Weisen daran gehindert werden, sich mit den vorhandenen Netzwerkkomponenten zu verbinden.
- • Mit dem erfindungsgemäßen Schließanlagensystem ist es auf einfache Art und Weise möglich, eine beliebige Zahl von einzelnen per Funk ansteuerbaren Schließzylindern zu überwachen, zu konfigurieren oder zu programmieren. Manuelle Eingriffe zur Konfiguration der Zylinder vor Ort und manuelle Administrationsvorgänge vor Ort entfallen somit weitestgehend.
- • Das erfindungsgemäße Schließanlagensystem kann in allen Bereichen eingesetzt werden, in denen drahtlose Schließzylinder über Zugangspunkte mit einer zentralen Verwaltungseinheit zu vernetzen sind.
- • In a simple way, lock cylinders equipped with a radio unit can automatically connect to a pre-existing lock system system (part) arrangement to an extended locking system by radio.
- • It is thus theoretically unlimited an automatic extension of an existing locking system with additional locking cylinder in a simple manner possible.
- • Unauthorized locking cylinders can be prevented in various ways from connecting to existing network components.
- With the lock system according to the invention, it is possible in a simple manner to monitor, configure or program any number of individual lockable by radio lock cylinders. Manual interventions for the configuration of the cylinders on site and manual administration on site are thus eliminated as far as possible.
- The locking system according to the invention can be used in all areas in which wireless lock cylinders are to be networked via access points with a central administrative unit.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einzelner Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben. Die einzelnen in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Aspekte können dabei vom Fachmann auch auf eine Art und Weise kombiniert werden, wie sie sich seinen Fachverständnis unmittelbar erschließt, ohne dass dies in dieser Form in einem der Ausführungsbeispiele niedergelegt ist.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on individual embodiments. The individual aspects described in the exemplary embodiments can also be combined by the person skilled in the art in a manner in which they are directly understood in terms of their technical understanding, without this having been laid down in this form in one of the exemplary embodiments.
Es wird zunächst anhand der Basiskonfiguration von
Nachdem der Schließzylinder, wie es nachfolgend ausführlich beschrieben wird, zu einem der Zugangspunkte
Ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Assoziierung, Registrierung und Authentifizierung des Schließzylinders
Bevor der Schließzylinder
Nach Abschluss dieser Initialisierung in der Zentrale
Nach Abschluss der lokalen Initialisierung (Einprogrammierung der notwendigen Daten in die Zentrale
Der Schließzylinder wählt aufgrund der aktuellen Auslastung der einzelnen Zugangspunkte
Da sich mit hoher Wahrscheinlichkeit mehrere Zugangspunkte in Funkreichweite des Schließzylinders
Der Schließzylinder ermittelt nun den für die Verbindung am besten geeigneten Zugangspunkt Dazu dienen die Werte Auslastung, RSSI und Link Quality Indicator. Diese Werte können auf unterschiedliche Art und Weise entweder einzeln verwendet werden (beispielsweise Wahl desjenigen Zugangspunkts, der die niedrigste Auslastung aufweist oder den höchsten Link Quality Indicator zeigt), sie lassen sich jedoch auch miteinander verknüpfen, um ein Gütemaß für die mögliche Verbindung über einen Zugangspunkt zu ermitteln. RSSI steht hierbei für „Received Signal Strength Indication” und ist ein Maß für die Feldstärke eines empfangenen Funksignals. Der Link Quality Indicator ist ein Maß für die Bitfehlerrate der empfangenen Daten. Beide Werte werden üblicherweise von der Hardware eines Funksystems ermittelt und können somit verknüpft oder einzeln in der entsprechenden Software weiterverarbeitet werden. Nach Bestimmung des am besten geeigneten Zugangspunkts anhand des ermittelten Gütemaßes assoziiert sich der Schließzylinder
Mit anderen Worten: Falls der Schließzylinder
Nach erfolgreicher Assoziierung zwischen Schließzylinder
Nach erfolgreicher Assoziierung und Registrierung wie vorbeschrieben ist der Weg, den die Daten durch die erfindungsgemäße Schließanlagensystem nehmen müssen, in beide Richtungen eindeutig:
- •
Der Zentrale 1 ist bekannt, mit welchem Zugangspunkt welche Schließzylinder assoziiert sind (hier Schließzylinder 3 mit Zugangspunkt 2a ).Die Zentrale 1 kann somit die Daten, die für einen bestimmten Schließzylinder bestimmt sind (beispielsweise Daten um diesen lokal zu konfigurieren) an den richtigen Zugangspunkt schicken. Der Zugangspunkt empfängt die Daten und leitet sie an den Schließzylinder weiter. - • Jeder Schließzylinder kennt den mit ihm assoziierten Zugangspunkt: Der Schließzylinder kann somit Daten, die für die Zentrale bestimmt sind, an den für ihn besten Zugangspunkt schicken. Der Zugangspunkt empfängt diese Daten und leitet sie an die Zentrale weiter. Natürlich ist es hierbei auch möglich, dass sich (beispielsweise in einer lokalen Tabelle) der Schließzylinder
3 mehrere Zugangspunkte anhand des bestimmten Gütemaßes der Funkverbindung merkt: Es werden dann auch alternierend Datenübertragungen über mehrere Zugangspunkte und/oder Wechsel von einem zum anderen Zugangspunkt beim Ausfall eines Zugangspunkts möglich.
- • The
head office 1 it is known with which access point which locking cylinders are associated (here lockingcylinder 3 withaccess point 2a ). Thecentral office 1 Thus, the data destined for a particular lock cylinder (for example, data to locally configure it) can be sent to the correct access point. The access point receives the data and forwards it to the lock cylinder. - • Each locking cylinder knows the access point associated with it: The locking cylinder can thus send data destined for the control center to the best access point. The access point receives this data and forwards it to the central office. Of course, it is also possible that (for example in a local table) the
lock cylinder 3 several access points on the basis of the specific quality measure of the radio link notes: It will then also alternately data transfers over multiple access points and / or change from one to another access point in case of failure of an access point possible.
Um hohen Sicherheitsanforderungen bezüglich des Einschleichens nicht-autorisierter Schließzylinder zu genügen, wird im vorliegenden Fall nach der Registrierung auch noch eine Authentifizierung des Schließzylinders
Vorteilhafterweise wird das Schließanlagensystem so ausgebildet, dass die vorbeschriebene Authentifizierung des Schließzylinders
Falls die Assoziierung, die Registrierung oder die Authentifizierung, wie sie vorgeschrieben durchgeführt werden, scheitern, wird dies am Schließzylinder angezeigt (z. B. durch ein akustisches Signal). Insbesondere kann diejenige Netzwerkkomponente der gegenüber eine Authentifizierung zu erfolgen hat, bei Scheitern derselben ein Ereignis in Form eines Alarmsignals auslösen. Auf eine gescheiterte Authentifizierung reagiert hier die Software (beispielsweise der Zentrale) mit einer entsprechenden Alarmmeldung.If the association, registration or authentication as prescribed is failed, it will be indicated on the lock cylinder (eg by an audible signal). In particular, that network component which has to be authenticated may trigger an event in the form of an alarm signal if it fails. The software (for example the central office) responds to a failed authentication with a corresponding alarm message.
Erfindungsgemäß sind auf Basis der in
- • Einbindung eines „verwaisten” Schließzylinders:
- Ein Schließzylinder kann den Kontakt zu seinem Zugangspunkt (nachfolgend: AP) verlieren, z. B. aufgrund eines Neustarts (reset) oder des Ausfalls des APs. Dabei durchläuft der Schließzylinder erneut die in
2 dargestellten Aktivitäten in der Partition „Einsatzbereich”, d. h. die Wiedereingliederung in das Netz geht vom Schließzylinder aus. Die bei der ursprünglichen lokalen Initialisierung bei der Zentrale einprogrammierte Assoziations-ID wird weiterverwendet. - • Einbindung neuer bzw. neu gestarteter Access Points:
- – Die Einbindung eines neuen Access Points beginnt mit der Zuweisung einer IP-Adresse durch die Zentrale über DHCP. Ein Access Point fordert nach der Aktivierung automatisch eine IP-Adresse an. Falls die MAC-Adresse des APs der Zentrale bekannt ist, wird eine IP-Adresse zugewiesen (die MAC-Adressen der APs sind in einer Liste der Zentrale gespeichert). Vor der Zuweisung der IP-Adresse wird per ARP-Request überprüft, ob diese im Netz bereits vorhanden ist. Dies ist nötig, da sonst nach einem Neustart der Zentrale unter Umständen IP-Adressen doppelt vorhanden sein könnten.
- – Anschließend erfolgt eine gegenseitige Authentifizierung von AP und Zentrale, wobei die Kenntnis eines einprogrammierten Geheimnisses (zweiter und dritter kryptographischer Schlüssel) nachgewiesen wird. Diese Prozedur wird vom Access Point angestoßen (dabei wird vom AP eine Socket-Verbindung zur Zentrale aufgebaut).
- – Die Zentrale reagiert mit einer Alarmmeldung, falls die MAC-Adresse des APs unbekannt ist oder falls die Authentifizierung scheitert.
- – Die Zentrale speichert die IP-Adresse des AP in der Routingtabelle.
- – Beim Neustart eines Access Points gehen bestehende Assoziationen mit Schließzylindern verloren. Die Schließzylinder registrieren den Neustart als Ausfall und suchen sich einen neuen AP.
- • Entfernen von Schließzylindern:
- – Schließzylinder können von der Zentrale aus deaktiviert, d. h. geordnet aus dem Netz entfernt werden. Dazu wird eine shutdown-Nachricht von der Zentrale an den Schließzylinder geschickt.
- – Schließzylinder können auch lokal deaktiviert werden. In diesem Fall schickt der Schließzylinder eine shutdown-notify Nachricht an die Zentrale.
- – Beide Nachrichten werden vom AP bei der Weiterleitung an die Zentrale registriert. Der AP ist somit über den Shutdown des Schließzylinders informiert und beendet daraufhin die Überwachung der keep-alive-Nachrichten (vgl. nachfolgend) des Schließzylinders (und schickt insbesondere keine eigene Nachricht über einen vermeintlichen Schließzylinderausfall an die Zentrale) und löscht die an den Schließzylinder vergebene Adresse.
- • Entfernen von APs:
- – Access Points können von der Zentrale aus deaktiviert werden. Dabei weist die Zentrale den zu deaktivierenden AP mit einer shutdown-Nachricht an, den Betrieb einzustellen. Die Zentrale löscht den AP mit allen assoziierten Schließzylindern aus der Routingtabelle.
- – Der Access Point informiert die mit ihm assoziierten Schließzylinder über den Shutdown, woraufhin sich die Schließzylinder selbsttätig einen neuen AP suchen, d. h. es werden erneut die in
2 dargestellten Aktivitäten in der Partition „Einsatzbereich” durchlaufen. Die bei der ursprünglichen lokalen Registrierung bei der Zentrale einprogrammierte Assoziations-ID wird weiterverwendet. - • Neustart der Zentrale:
- – Nach einem Neustart (reboot des PC oder Neustart der Software) hat die Zentrale zunächst keine Kenntnis von Zustand und Topologie des Netzes. Um zu verhindern, dass unberechtigte Komponenten (insbesondere Schließzylinder) während des Ausfalls in das Netz geschleust werden, müssen alle Authentifizierungsschritte (siehe
2 ) erneut durchlaufen werden. - – Falls die Zentrale nach einem Neustart erstmalig eine keep-alive Nachricht von einem Access Point empfängt, wird überprüft ob diese Nachricht von einem AP mit bekannter MAC-Adresse geschickt wurde. Dem AP wird (aus Gründen der Vereinfachung) eine neue IP-Adresse zugewiesen (alternativ kann dem DHCP-Server mitgeteilt werden, dass die entsprechende IP-Adresse bereits vergeben ist). Anschließend erfolgt erneut eine gegenseitige Authentifizierung von Zentrale und AP wie vorbeschrieben.
- – Danach teilt die Zentrale dem AP mit, dass sich alle mit ihm assoziierten Schließzylinder erneut bei der Zentrale registrieren und authentifizieren müssen. Der AP schickt dazu Register-Nachrichten (unicast) an alle Schließzylinder. Dabei wird die bei der ursprünglichen lokalen Initialisierung bei der Zentrale einprogrammierte Assoziations-ID von den Schließzylindern weiterverwendet.
- – Falls Überprüfung der MAC-Adresse des APs oder die gegenseitige Authentifizierung scheitern, reagiert die Zentrale mit einer Alarmmeldung.
- • Integration of an "orphaned" lock cylinder:
- A lock cylinder may lose contact with its access point (hereinafter AP), e.g. Due to a reset or the failure of the AP. The lock cylinder goes through the in
2 Activities shown in the partition "area of use", ie the reintegration into the network is based on the lock cylinder. The association ID programmed in the original local initialization at the central office will continue to be used. - • Integration of new or newly started access points:
- - The integration of a new access point begins with the assignment of an IP address by the control center via DHCP. An access point automatically requests an IP address after activation. If the MAC address of the central office AP is known, an IP address is assigned (the MAC addresses of the APs are stored in a list of the central office). Before the IP address is assigned, the ARP request checks whether it already exists in the network. This is necessary because otherwise IP addresses could possibly be present twice after a restart of the control center.
- - Subsequently, a mutual authentication of AP and central office, whereby the knowledge of a programmed secret (second and third cryptographic key) is detected. This procedure is triggered by the access point (the AP establishes a socket connection to the central unit).
- - The control panel responds with an alarm message if the MAC address of the AP is unknown or if the authentication fails.
- - The control panel stores the IP address of the AP in the routing table.
- - When restarting an Access Point, existing associations with locking cylinders are lost. The lock cylinders register the restart as a failure and look for a new AP.
- • Remove lock cylinders:
- - Lock cylinders can be deactivated from the control panel, ie they are sorted out of the network become. For this purpose, a shutdown message is sent from the control center to the lock cylinder.
- - Lock cylinders can also be deactivated locally. In this case, the lock cylinder sends a shutdown-notify message to the control panel.
- - Both messages are registered by the AP when forwarding to the central office. The AP is thus informed about the shutdown of the lock cylinder and then stops the monitoring of the keep-alive messages (see below) of the lock cylinder (and sends in particular no own message about a supposed lock cylinder failure to the headquarters) and deletes the awarded to the lock cylinder Address.
- • Remove APs:
- - Access points can be deactivated from the control center. In this case, the center instructs the AP to be deactivated with a shutdown message to stop the operation. The control panel deletes the AP with all associated lock cylinders from the routing table.
- - The access point informs the lock cylinder associated with it about the shutdown, whereupon the lock cylinder automatically search for a new AP, ie it will be again in
2 through the activities in the Partition Usage partition. The association ID programmed into the original local registry at the central office will continue to be used. - • Restart of the control panel:
- - After a reboot (reboot of the PC or restart of the software), the control center initially has no knowledge of the state and topology of the network. In order to prevent unauthorized components (in particular lock cylinders) from being introduced into the network during the failure, all authentication steps (see
2 ) again. - - If the central unit receives a keep-alive message from an access point for the first time after a restart, it checks whether this message has been sent by an AP with a known MAC address. The AP is assigned (for reasons of simplicity) a new IP address (alternatively the DHCP server can be told that the corresponding IP address has already been assigned). Subsequently, a mutual authentication of central office and AP is carried out again as described above.
- - After that, the control center informs the AP that all lock cylinders associated with it must register again with the central office and authenticate. The AP sends to register messages (unicast) to all lock cylinders. In this case, the association ID programmed in at the headquarters during the original local initialization is reused by the lock cylinders.
- - If the MAC address of the AP or mutual authentication fails, the control panel responds with an alarm message.
Darüberhinaus sind in das erfindungsgemäße Schließanlagensystem im vorliegenden Fall die nachfolgend beschriebenen Störungserkennungsmechanismen integriert:Moreover, in the locking system according to the invention in the present case, the interference detection mechanisms described below are integrated:
Um den Ausfall eines Schließzylinders erkennen zu können, muss dieser innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls jeweils mindestens einmal mit seinem assoziierten AP kommunizieren. Sofern innerhalb dieses Intervalls kein Nutzdatentransport erforderlich ist, werden spezielle keep-alive-Nachrichten verschickt. Die Partition „Schließzylinder” in
Der gleiche Mechanismus findet zwischen den Access Points und der Zentrale statt, d. h. auch die Access Points müssen sich regelmäßig bei der Zentrale melden. Dies wird durch den in der Partition „AP” in
Jeder Access Point unterhält für jeden assoziierte Schließzylinder einen Timer, der zurückgesetzt wird, wenn ein Datenpaket vom Schließzylinder empfangen wird. Wenn ein Timer abläuft, wird eine entsprechende Störungsmeldung an die Zentrale geschickt. Ebenso unterhält die Zentrale für alle APs Timer, die bei jedem eingehenden AP-Datenpaket zurückgesetzt werden und bei deren Ablaufen eine Störungsmeldung angezeigt wird.Each access point maintains for each associated lock cylinder a timer which is reset when a data packet is received from the lock cylinder. When a timer expires, a corresponding fault message is sent to the control panel. Likewise, the control panel maintains timers for all APs, which are reset on each incoming AP data packet and when they expire, a fault message is displayed.
Die Zentrale verhält sich bei Störungen wie folgt:
- • Ausfall eines APs:
- – Auf den Ausfall eines APs (= mehrfach ausbleibende keep-alive-Nachrichten) reagiert die Zentrale mit einer Alarmmeldung. Der Anwender kann wählen, ob der AP weiter überwacht oder gelöscht werden soll. Falls der Anwender zustimmt, wird der AP-Eintrag zusammen mit den assoziierten Schließzylindern aus der Routingtabelle gelöscht.
- – Alternativ kann diese Löschung auch automatisiert ablaufen.
- – Die an den AP vergebene IP-Adresse wird zu diesem Zeitpunkt nicht gelöscht. Falls der AP neu gestartet wird und für eine bekannte MAC-Adresse (der bereits eine IP-Adresse zugewiesen wurde) eine neue IP-Adresse angefordert wird, kann die alte Adresse erneut zugewiesen werden oder eine neue vergeben und die alte gelöscht werden.
- • Ausfall eines Schließzylinders:
- Der Ausfall eines Schließzylinders wird in der Zentrale angezeigt.
- • Wiederaufnahme von APs:
- Die Wiederaufnahme eines AP entspricht dem Wiedereingang von keep-alive-Nachrichten nach wiederholten Timeouts. Um das Einschleusen von nicht autorisierten APs zu verhindern, werden zunächst MAC- und IP-Adresse des APs überprüft (bekannte MAC-Adresse und an diese MAC-Adresse vergebene IP-Adresse). Anschließend erfolgt eine gegenseitige Authentifizierung von AP und Zentrale (wie vorstehend beschrieben). Auf ein Scheitern dieser Überprüfungen reagiert die Zentrale mit einer Alarmmeldung. Danach teilt die Zentrale dem AP mit, dass sich alle mit ihm assoziierten Schließzylinder erneut bei der Zentrale registrieren und authentifizieren müssen. Der AP schickt dazu Register-Nachrichten (unicast) an alle Schließzylinder. Dabei wird die bei der ursprünglichen lokalen Initialisierung bei der Zentrale einprogrammierte Assoziations-ID von den Schließzylindern weiterverwendet.
- • Wiederaufnahme von Schließzylindern:
- Wieder aufgenommene Schließzylinder werden wie neue Schließzylinder in der Software der Zentrale angezeigt.
- • Failure of an AP:
- - On the failure of an AP (= repeatedly missing keep-alive messages), the control panel reacts with an alarm message. The user can choose whether the AP should continue to be monitored or deleted. If the user agrees, the AP entry is deleted from the routing table along with the associated lock cylinders.
- - Alternatively, this deletion can also be automated.
- - The IP address assigned to the AP is not deleted at this time. If the AP is restarted and for a known MAC Address (which has already been assigned an IP address) a new IP address is requested, the old address can be reassigned or a new one can be assigned and the old one can be deleted.
- • Failure of a lock cylinder:
- The failure of a lock cylinder is displayed in the control panel.
- • Recovery of APs:
- Resuming an AP is equivalent to returning keep-alive messages after repeated timeouts. To prevent the entry of unauthorized APs, the MAC and IP addresses of the AP are first checked (known MAC address and IP address assigned to this MAC address). Subsequently, a mutual authentication of AP and central office (as described above). Upon failure of these checks, the control panel reacts with an alarm message. Afterwards, the control center informs the AP that all lock cylinders associated with it must register again with the central office and authenticate. The AP sends to register messages (unicast) to all lock cylinders. In this case, the association ID programmed in at the headquarters during the original local initialization is reused by the lock cylinders.
- • Resumption of lock cylinders:
- Resumed locking cylinders are displayed like new locking cylinders in the software of the control panel.
Die Access Points verhalten sich bei Störungen wie folgt:
- • Verlust eines Schließzylinders:
- Der Ausfall eines Schließzylinders wird der Zentrale mit einer lost-Nachricht gemeldet, die die Assoziations-ID des Schließzylinders enthält.
- • Ausfall und Neustart der Zentrale:
- Falls die Kommunikation mit der Zentrale ausfällt, puffert der AP für eine gewisse Zeit alle Nachrichten an die Zentrale. Nach einem prioritätsabhängigen Timeout werden die Nachrichten verworfen. Dabei haben Register-Nachrichten von Schließzylindern an die Zentrale und Meldungen über Schließzylinder-Ausfälle die höchste Priorität. Sonstige Anfragen an die Zentrale haben die geringste Priorität. Die Erreichbarkeit der Zentrale wird durch regelmäßige Sendeversuche von keep-alive-Nachrichten getestet. Der weitere Ablauf ist im vorstehenden Abschnitt „Neustart der Zentrale” beschrieben.
- • Wiederaufnahme von Schließzylindern:
- Die Abläufe zur Aufnahme verwaister Schließzylinder sind in Abschnitt „Einbindung eines verwaisten Schließzylinders” beschrieben.
- • loss of a lock cylinder:
- The failure of a lock cylinder is reported to the central office with a lost message containing the association ID of the lock cylinder.
- • Failure and restart of the control panel:
- If the communication with the control center fails, the AP buffers all messages to the control center for a certain time. After a priority-dependent timeout, the messages are discarded. Register messages from lock cylinders to the control panel and messages about lock cylinder failures have the highest priority. Other inquiries to the headquarters have the lowest priority. The accessibility of the center is tested by regular attempts to send keep-alive messages. The further procedure is described in the previous section "Restarting the Control Center".
- • Resumption of lock cylinders:
- The processes for picking up orphaned lock cylinders are described in the section "Integration of an orphaned lock cylinder".
Die Schließzylinder verhalten sich bei Störungen wie folgt:
- • Verlust des assoziierten APs und Neuassoziierung:
- Ein Schließzylinder sucht sich selbsttätig einen neuen AP, vgl. Abschnitt „Einbindung eines verwaisten Schließzylinders”.
- • Ausfall der Zentrale:
- Die Schließzylinder sind von einem Ausfall der Zentrale nicht direkt betroffen. Sie können weiterhin Daten an die Zentrale adressieren. Falls die Zentrale ausfällt, wird dies vom assoziierten AP registriert und die Nachrichten werden eine prioritätsabhängige Zeit gepuffert, vgl. Abschnitt oben (Verhalten der APs bei Störungen).
- Neustart der Zentrale:
- Bei einem Neustart der Zentrale müssen sich die Schließzylinder erneut bei dieser registrieren, vgl. Abschnitt „Neustart der Zentrale” oben.
- • Loss of associated AP and reclassification:
- A lock cylinder automatically searches for a new AP, cf. Section "Integration of an Orphaned Locking Cylinder".
- • Failure of the central office:
- The lock cylinders are not directly affected by a failure of the center. You can continue to address data to the center. If the central office fails, this is registered by the associated AP and the messages are buffered for a priority-dependent time, cf. Section above (Behavior of APs in case of faults).
- Restart of the headquarters:
- When the central office is restarted, the lock cylinders must register again with this, cf. "Restart the control panel" section above.
Von der Zentrale
Über das Subnetzwerk
Die Schließzylinder
Der Schließzylinder
Ein solcher Schlüssel
Schließlich zeigt die Ausgestaltungsform der
Der Wandleser
Über den Funkschlüssel
Die vorliegende Erfindung wurde hierbei anhand eines Schließsystems, wie es insbesondere im Bereich von Türschlössern von Gebäuden eingesetzt werden kann, beschrieben. Die einzelnen Schließzylinder können jedoch nicht nur Türschlösser sein, sondern auch sämtliche andere Arten von Schlössern. Beispielsweise ist es denkbar, die Möbelschlösser einzelner Möbel oder Möbelgesamtheiten entsprechend zu vernetzen und hier individuelle Zugangsberechtigungen lokal einzuspeichern. Dasselbe gilt für Autoschlösser, Fensterschlösser usw.The present invention has been described with reference to a locking system, as can be used in particular in the field of door locks of buildings. However, the individual lock cylinders can not only be door locks, but also all other types of locks. For example, it is conceivable to network the furniture locks of individual furniture or furniture units accordingly and store individual access authorizations locally. The same applies to car locks, window locks, etc.
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