DE102010032775A1 - Sensor node for wireless sensor network utilized for condition monitoring of machine in industry, has microprocessor encoding and decoding sensor measurement data that are read-out by reader secured under control of microprocessor - Google Patents

Sensor node for wireless sensor network utilized for condition monitoring of machine in industry, has microprocessor encoding and decoding sensor measurement data that are read-out by reader secured under control of microprocessor Download PDF

Info

Publication number
DE102010032775A1
DE102010032775A1 DE102010032775A DE102010032775A DE102010032775A1 DE 102010032775 A1 DE102010032775 A1 DE 102010032775A1 DE 102010032775 A DE102010032775 A DE 102010032775A DE 102010032775 A DE102010032775 A DE 102010032775A DE 102010032775 A1 DE102010032775 A1 DE 102010032775A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
sensor node
microprocessor
interface
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102010032775A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Finkenzeller
Katharina Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Mobile Security GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Priority to DE102010032775A priority Critical patent/DE102010032775A1/en
Publication of DE102010032775A1 publication Critical patent/DE102010032775A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H04B5/73—
    • H04B5/77—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3247—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/80—Wireless
    • H04L2209/805—Lightweight hardware, e.g. radio-frequency identification [RFID] or sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/43—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth or ZigBee
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/47—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using RFID associated with sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Abstract

The node (1) has a sensor (26) for acquisition of states and/or environment parameters that are provided as sensor measurement data. Interfaces (27, 28) make contactless communication of the sensor node to another sensor node of a wireless sensor network with a middle range. A radio-frequency identification (RFID) interface (31) makes contactless communication of the sensor node with a reading device. The data are read-out by a reader secured under control of a microprocessor (70) i.e. smart card chip, over the RFID interface, where microprocessor encodes and decodes the supplied data. The states and/or environment parameters are selected from a group consisting of temperature, air humidity, pressure, movement and vibration. An independent claim is also included for a method for contactless transferring of signals with a sensor node.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensorknoten für ein drahtloses Sensornetzwerk, das eine Anzahl an Sensorknoten aufweist. Der Sensorknoten umfasst zumindest einen Sensor zur Erfassung von Zuständen und/oder Umgebungsparametern, wobei die Zustände und/oder Umgebungsparameter als Sensor-Messdaten bereitgestellt werden. Weiter umfasst der Sensorknoten eine erste Schnittstelle, die eine kontaktlose Kommunikation des Sensorknoten zu einem anderen Sensorknoten des drahtlosen Sensornetzwerks mit einer mittleren Reichweite ermöglicht. Der Sensorknoten umfasst schließlich eine zweite, RFID(Radio Frequency Identification)-Schnittstelle, die eine kontaktlose Kommunikation des Sensorknoten mit einem Lesegerät im Nahbereich ermöglicht.The invention relates to a sensor node for a wireless sensor network, which has a number of sensor nodes. The sensor node comprises at least one sensor for detecting states and / or environmental parameters, wherein the states and / or environmental parameters are provided as sensor measurement data. Further, the sensor node includes a first interface that enables contactless communication of the sensor node to another sensor node of the medium range wireless sensor network. Finally, the sensor node comprises a second, RFID (Radio Frequency Identification) interface, which enables contactless communication of the sensor node with a reading device in the vicinity.

Jeweilige Sensorknoten eines mehrere Sensorknoten umfassenden Sensornetzwerks werden zur Erfassung von Zuständen oder Umgebungsparametern, wie beispielsweise Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck, Bewegungen, Vibrationen usw., verwendet. Meist ist ein jeweiliger Sensorknoten mit einer Maschine assoziiert, an der der Sensorknoten befestigt ist. Hierdurch ergibt sich ein räumliches und zeitliches Bezugssystem zwischen den Sensorknoten und den erfassten Messwerten. In der Regel werden die zu erfassenden Zustände oder Umgebungsparameter als Echtzeitdaten aufgenommen, zentral oder dezentral gespeichert und einem Benutzer (einem System oder einer Person) zur Verfügung gestellt. Sensorknoten eines Sensornetzwerks können dabei nicht nur auf Anfrage einer zentralen Basisstation reagieren, sondern auch untereinander kommunizieren (sog. Knoten-zu-Knoten-Kommunikation). Die Kommunikation erfolgt üblicherweise über die erste Schnittstelle mit mittlerer Reichweite. Mittlere Reichweite bedeutet im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung, dass eine Kommunikation gemäß Bluetooth, ZigBee, IEEE 802.15 WPAN, usw., erfolgt.Respective sensor nodes of a sensor network comprising multiple sensor nodes are used to detect conditions or environmental parameters such as temperature, humidity, pressure, motions, vibrations, etc. Usually, a respective sensor node is associated with a machine to which the sensor node is attached. This results in a spatial and temporal reference system between the sensor nodes and the acquired measured values. As a rule, the states or environmental parameters to be detected are recorded as real-time data, stored centrally or decentrally and made available to a user (a system or a person). Sensor nodes of a sensor network can not only respond to requests from a central base station, but also communicate with one another (so-called node-to-node communication). Communication usually takes place via the first medium-range interface. Mean range means in the context of the present invention that a communication according to Bluetooth, ZigBee, IEEE 802.15 WPAN, etc., takes place.

Ein Sensornetzwerk der beschriebenen Art liefert z. B. im Falle einer Wartung oder Reparatur einer Maschine Informationen, z. B. über die Maschine selbst, wodurch ein erforderlicher Service-Einsatz unterstützt werden kann. Dabei besteht in der Praxis das Problem, auf welche Weise dem Service-Personal die dem Sensornetzwerk bekannten Zusatzinformationen auf einfachste Weise zugänglich gemacht werden können.A sensor network of the type described provides z. B. in the case of maintenance or repair of a machine information, such. B. on the machine itself, whereby a required service use can be supported. In practice, there is the problem in which way the service personnel the additional information known to the sensor network can be made accessible in the simplest way.

Aus der GB 2 428 802 A ist eine tragbare Sensoreinheit bekannt, welche über einen passiven RFID(Radio Frequency Identification)-Chip zur Identifikation des Trägers der Sensoreinheit und über eine kontaktlose Schnittstelle zur Übertragung von Messdaten über ein Ad-hoc-Mesh-Netzwerk zu einem Zentralcomputer zur Verarbeitung der Messdaten verfügt. Die einzige Aufgabe des von dem Sensorknoten logisch getrennten RFID-Chips besteht darin, den Träger der Sensoreinheit zu identifizieren.From the GB 2 428 802 A a portable sensor unit is known which has a passive RFID (Radio Frequency Identification) chip for identifying the wearer of the sensor unit and a contactless interface for transmitting measurement data via an ad hoc mesh network to a central computer for processing the measurement data , The sole task of the RFID chip logically separated from the sensor node is to identify the wearer of the sensor unit.

Aus der US 2008/0136606 A1 ist ein drahtloses Sensornetzwerk mit einer Mehrzahl an Sensorknoten bekannt. Bei den in dem Sensornetzwerk eingesetzten Sensorknoten sind eine Sensoreinheit zur Erfassung von Messdaten und eine die erfassten Messdaten auswertende Steuereinheit physikalisch voneinander getrennt. Die Kommunikation zwischen den beiden Einheiten erfolgt über aneinander angepasste kontaktbehaftete Schnittstellen. Ein Transceiver für eine Knoten-zu-Knoten-Kommunikation ist dabei in der Steuereinheit vorgesehen.From the US 2008/0136606 A1 For example, a wireless sensor network with a plurality of sensor nodes is known. In the case of the sensor nodes used in the sensor network, a sensor unit for acquiring measured data and a control unit evaluating the acquired measured data are physically separated from one another. Communication between the two units takes place via contact interfaces adapted to each other. A transceiver for a node-to-node communication is provided in the control unit.

Aus der WO 2005/043446 A2 ist ein Sensorknoten bekannt, welcher einen auf RFID basierenden Sensor umfasst. Hierzu verfügt der Sensor über eine oder mehrere Antennen für die Kommunikation mit einem drahtlosen Lesegerät. Der Sensorknoten stellt dabei einen passiven Sensorknoten dar, der durch ein Lesegerät ausgelesen werden kann.From the WO 2005/043446 A2 For example, a sensor node is known which comprises an RFID-based sensor. For this purpose, the sensor has one or more antennas for communication with a wireless reader. The sensor node represents a passive sensor node, which can be read by a reader.

Aus der US 2007/0171859 A1 ist ein Sensorknoten bekannt, der zu einer drahtlosen Kommunikationseinheit nur dann eine Kommunikationsbeziehung aufbaut, wenn beide den gleichen Verschlüsselungs-Schlüssel verwenden. Darüber hinaus werden Informationen unter Verwendung des Verschlüsselungsschlüssels verschlüsselt ausgetauscht.From the US 2007/0171859 A1 For example, a sensor node is known which establishes a communication relationship with a wireless communication unit only if both use the same encryption key. In addition, information is encrypted using the encryption key.

Die US 7,139,222 B1 offenbart ferner einen Sensorknoten, der neben einer GPS-Antenne über eine Antenne als Schnittstelle für die Kommunikation mit einem Kommunikationsnetzwerk verfügt.The US Pat. No. 7,139,222 B1 further discloses a sensor node having an antenna in addition to a GPS antenna as an interface for communication with a communication network.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sensorknoten für ein drahtloses Sensornetzwerk sowie ein Verfahren zum kontaktlosen übertragen von Signalen mit einem Sensorknoten anzugeben, mit welchen funktional verbesserte, kryptographisch abgesicherte Kommunikationskanäle in einem Sensornetzwerk realisiert werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a sensor node for a wireless sensor network and a method for contactless transmission of signals with a sensor node, with which functionally improved, cryptographically secured communication channels can be realized in a sensor network.

Diese Aufgaben werden gelöst durch einen Sensorknoten für ein drahtloses Sensornetzwerk gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zum kontaktlosen Übertragen von Signalen mit einem Sensorknoten gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These objects are achieved by a sensor node for a wireless sensor network according to the features of claim 1 and a method for contactless transmission of signals with a sensor node according to the features of claim 14. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung schafft einen Sensorknoten für ein drahtloses Sensornetzwerk, das eine Anzahl an Sensorknoten aufweist. Der Sensorknoten umfasst zumindest einen Sensor zur Erfassung von Zuständen und/oder Umgebungsparametern, wobei die Zustände und/oder Umgebungsparameter als Sensor-Messdaten bereitgestellt werden. Der Sensorknoten umfasst weiter eine erste Schnittstelle, die eine kontaktlose Kommunikation des Sensorknoten zu einem anderen Sensorknoten des drahtlosen Sensornetzwerks mit einer mittleren Reichweite, z. B. gemäß einem der Kommunikationsstandards Bluetooth, ZigBee, IEEE 802.15 WPAN etc., ermöglicht. Der Sensorknoten umfasst schließlich eine zweite, RFID-Schnittstelle, die eine kontaktlose Kommunikation des Sensorknoten mit einem Lesegerät im Nahbereich ermöglicht.The invention provides a sensor node for a wireless sensor network having a number of sensor nodes. The sensor node comprises at least one sensor for detecting states and / or environmental parameters, wherein the states and / or environmental parameters are provided as sensor measurement data. Of the Sensor node further comprises a first interface, which is a contactless communication of the sensor node to another sensor node of the wireless sensor network with a medium range, for. B. according to one of the communication standards Bluetooth, ZigBee, IEEE 802.15 WPAN etc., enabled. The sensor node finally comprises a second, RFID interface, which enables contactless communication of the sensor node with a reading device in the vicinity.

Erfindungsgemäß sind die Sensor-Messdaten über die zweite, RFID-Schnittstelle unter Kontrolle eines Mikroprozessors, der ihm zugeführte Daten codiert und decodiert, gesichert durch ein Lesegerät auslesbar.According to the invention, the sensor measurement data can be read out by the reader via the second RFID interface under the control of a microprocessor which encodes and decodes data supplied to it.

Ein erfindungsgemäßer Sensorknoten weist neben der ersten Schnittstelle, die als Knoten-zu-Knoten-Schnittstelle angesehen werden kann, zusätzlich eine RFID-Schnittstelle in Verbindung mit einem Mikroprozessor zur sicheren Übertragung von Messdaten des Sensors oder anderen Daten von bzw. für die Sensoreinheit auf. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass die Sensordaten lokal mit einem berechtigten Lesegerät sicher ausgelesen werden können. Hierdurch kann beispielsweise die Wartung einer komplexen Maschine, an welcher ein drahtloses Sensornetzwerk mit erfindungsgemäßen Sensorknoten realisiert ist, für ein Service-Personal vereinfacht werden.In addition to the first interface, which can be regarded as a node-to-node interface, a sensor node according to the invention additionally has an RFID interface in conjunction with a microprocessor for the secure transmission of measurement data from the sensor or other data from or for the sensor unit. An advantage of this approach is that the sensor data can be read out securely with an authorized reader. As a result, for example, the maintenance of a complex machine on which a wireless sensor network is realized with sensor nodes according to the invention, be simplified for a service personnel.

Zusätzlich können die Sensor-Messdaten auch über die erste Schnittstelle, insbesondere unter Kontrolle des Mikroprozessors, d. h. kryptographisch gesichert, auslesbar sein. Das Auslesen würde dabei im Rahmen der „normalen” Knoten-zu-Knoten-Kommunikation zwischen mehreren der Sensorknoten erfolgen.In addition, the sensor measurement data can also be transmitted via the first interface, in particular under the control of the microprocessor, i. H. cryptographically secured, readable. The reading out would take place within the framework of the "normal" node-to-node communication between a plurality of the sensor nodes.

Zweckmäßigerweise ist die zweite Schnittstelle in einer Schnittstelleneinheit ausgebildet, die mit dem Mikroprozessor zum Datenaustausch unmittelbar oder mittelbar verbunden ist. Dabei kann gemäß einer Variante vorgesehen sein, dass der zumindest eine Sensor und die erste Schnittstelle in der Schnittstelleneinheit angeordnet sind, die die zweite Schnittstelle des Sensorknotens umfasst. In einer alternativen Variante ist der zumindest eine Sensor zusammen mit der ersten Schnittstelle in einer Sensoreinheit des Sensorknotens angeordnet, wobei die Sensorseinheit kommunikativ mit der Schnittstelleneinheit des Sensorknotens verbunden ist.Conveniently, the second interface is formed in an interface unit which is directly or indirectly connected to the microprocessor for data exchange. It can be provided according to a variant that the at least one sensor and the first interface are arranged in the interface unit, which includes the second interface of the sensor node. In an alternative variant, the at least one sensor is arranged together with the first interface in a sensor unit of the sensor node, wherein the sensor unit is communicatively connected to the interface unit of the sensor node.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Mikroprozessor ein Smartcard-Chip, in dem Kommunikationsprotokolle und kryptographische Sicherheitsprotokolle und Algorithmen implementiert sind. Der Mikroprozessor nimmt beispielsweise eine Hash-Berechnung über die von dem Sensor erfassten Werte vor, fügt Kontext-abhängige Informationen hinzu, signiert und verschlüsselt diese gegebenenfalls. Eine Bereitstellung von Daten an das Lesegerät erfolgt gegebenenfalls erst nach einer gegenseitigen Authentisierung. Optional kann der Smartcard-Chip z. B. einen gesicherten Speicher für die Zwischenspeicherung von Daten umfassen. Beispielsweise können von dem Sensor erfasste Messdaten in den gesicherten Speicher des Smartcard-Chips temporär eingeschrieben werden.According to a further advantageous embodiment, the microprocessor is a smart card chip in which communication protocols and cryptographic security protocols and algorithms are implemented. For example, the microprocessor performs a hash calculation on the values sensed by the sensor, adds context-dependent information, and optionally encrypts and encrypts it. A provision of data to the reader takes place if necessary after a mutual authentication. Optionally, the smart card chip z. B. include a secure memory for the caching of data. For example, measurement data acquired by the sensor can be temporarily written into the secure memory of the smartcard chip.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst der Sensorknoten zumindest eine Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung der von dem Sensorknoten bereitgestellten Messdaten zu den Sendedaten, wobei die Verarbeitungseinheit bevorzugt in der Einheit ausgebildet ist, die den Sensor umfasst, und wobei die Verarbeitungseinheit die Sendedaten für die gesicherte Übertragung an den Mikroprozessor überträgt. Die Verarbeitung der von dem Sensorknoten bereitgestellten Messdaten umfasst beispielsweise ein Entgegennehmen der Messdaten, deren Analog-Digital-Wandlung, das Extrahieren von Ereignissen, die lokale Vorverarbeitung von Messwerten, die Aggregierung, Filterung und Formatierung von Daten, die Behandlung von Messfehlern, sowie gegebenenfalls ein Zwischenspeichern der vorverarbeiteten Messdaten und die Weiterleitung an den Mikroprozessor zur Codierung.According to a further expedient embodiment, the sensor node comprises at least one processing unit for processing the measurement data provided by the sensor node to the transmission data, wherein the processing unit is preferably formed in the unit comprising the sensor, and wherein the processing unit transmits the transmission data for the secure transmission to the Microprocessor transfers. The processing of the measurement data provided by the sensor node includes, for example, receiving the measurement data, analog-to-digital conversion, extraction of events, local preprocessing of measurements, aggregation, filtering and formatting of data, treatment of measurement errors, and optionally Caching of the preprocessed measurement data and forwarding to the microprocessor for coding.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kommunizieren die Schnittstelleneinheit und der Mikrocontroller kontaktbasiert gemäß dem Standard ISO/IEC 7816 oder kontaktlos gemäß dem Standard ISO/IEC 14443 bzw. gemäß dem Single-Wire-Protokoll (SWP) miteinander.According to a further advantageous embodiment, the interface unit and the microcontroller communicate contact-based according to the standard ISO / IEC 7816 or contactless according to the standard ISO / IEC 14443 or according to the single-wire protocol (SWP) with each other.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite, RFID-Schnittstelle gemäß dem Standard ISO/IEC 14443 oder ISO/IEC 18000-3 oder ISO/IEC 18000-6 ausgebildet.According to a further advantageous embodiment, the second, RFID interface according to the standard ISO / IEC 14443 or ISO / IEC 18000-3 or ISO / IEC 18000-6 educated.

In einer weiteren Ausgestaltung zeichnet sich der Sensorknoten dadurch aus, dass der Sensor aktuelle Messdaten periodisch oder auf Anforderung durch die Verarbeitungseinheit oder den Mikroprozessor bereitstellt. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, mit einem externen Lesegerät einen zeitaktuellen Messwert aus dem Sensorknoten auszulesen.In a further embodiment, the sensor node is characterized in that the sensor provides current measurement data periodically or on request by the processing unit or the microprocessor. This makes it possible, for example, to read an up-to-date measured value from the sensor node with an external reading device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Schnittstelleneinheit die für die Kommunikation mit dem Lesegerät notwendigen Kommunikationskomponenten, wobei der Mikroprozessor und das Lesegerät gesicherte Kommunikationsendpunkte ausbilden. Dies bedeutet, es erfolgt eine Aufgabenteilung zwischen der Schnittstelleneinheit und dem Mikroprozessor. Während der Mikroprozessor für die Sicherheit der zu übertragenden und empfangenen Daten zuständig ist, erfolgt die Kommunikation ausschließlich durch die in der Schnittstelleneinheit vorgesehenen Komponenten. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Aufbau, da zur Realisierung der kryptographischen Absicherung herkömmliche Sicherheitselemente oder Smartcard-Chips verwendet werden können.In a further advantageous embodiment, the interface unit comprises the communication components necessary for the communication with the reading device, the microprocessor and the reading device forming secure communication end points. This means that there is a division of tasks between the interface unit and the microprocessor. While the microprocessor for the safety of the transmitted and received Data is responsible, the communication is done exclusively by the provided in the interface unit components. This results in a simple structure, since conventional security elements or smart card chips can be used to realize the cryptographic security.

In einer weiteren Ausgestaltung agiert die Schnittstelleneinheit als Kommunikationsgateway gegenüber dem Mikroprozessor, das zwischen dem Lesegerät und dem Mikroprozessor ausgetauschte Daten ohne inhaltliche Verarbeitung weiterleitet. Eine inhaltliche Verarbeitung ist vorliegend im Sinne einer Interpretation der Daten durch die Schnittstelleneinheit zu verstehen. In dieser Ausgestaltungsvariante sorgt die Schnittstelleneinheit lediglich für einen Transport der jeweils empfangenen Daten zwischen den Kommunikationsendpunkten.In a further embodiment, the interface unit acts as a communication gateway with respect to the microprocessor, which forwards data exchanged between the reader and the microprocessor without any content-related processing. A content-related processing is to be understood here in the sense of an interpretation of the data by the interface unit. In this embodiment variant, the interface unit only provides for a transport of the respectively received data between the communication endpoints.

In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Schnittstelleneinheit in der Kommunikation mit dem Lesegerät einen Kommunikationsendpunkt ausbildet. Die für die gesicherte Kommunikation notwendigen Verschlüsselungen werden durch eine interne Kommunikation zwischen dem Mikroprozessor und der Schnittstelleneinheit innerhalb des Sensorknotens realisiert.In a further embodiment it can be provided that the interface unit forms a communication end point in the communication with the reading device. The encryption necessary for the secure communication is realized by an internal communication between the microprocessor and the interface unit within the sensor node.

Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zum kontaktlosen Übertragen von Signalen mit einem Sensorknoten der oben beschriebenen Art. Das Verfahren umfasst die Schritte: Erfassen von Zuständen und/oder Umgebungsparametern mit zumindest einem Sensor des Sensorknoten und Bereitstellen der Zustände und/oder Umgebungsparameter als Sensor-Messdaten; (kryptographisches) Codieren der Sensor-Messdaten durch einen Mikroprozessor; und gesichertes Übertragen der codierten Sensor-Messdaten über die RFID-Schnittstelle des Sensorknoten an ein Lesegerät im Nahbereich des Sensorknoten.The invention further provides a method for contactless transmission of signals with a sensor node of the type described above. The method comprises the steps of: detecting states and / or environmental parameters with at least one sensor of the sensor node and providing the states and / or environmental parameters as sensor measurement data ; (cryptographic) encoding of the sensor measurement data by a microprocessor; and secure transmission of the coded sensor measurement data via the RFID interface of the sensor node to a reading device in the vicinity of the sensor node.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Sensor-Messdaten gesichert, d. h. durch den Mikroprozessor codiert, über die erste Schnittstelle mit mittlerer Reichweite kontaktlos an zumindest einen anderen Sensorknoten des Sensornetzwerks übertragen werden.According to a further embodiment, it can be provided that the sensor measurement data is saved, ie. H. encoded by the microprocessor, are contactlessly transmitted to at least one other sensor node of the sensor network via the first medium-range interface.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand der Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiments. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der in einem erfindungsgemäßen Sensorknoten erforderlichen Komponenten, 1 a schematic representation of a first embodiment of the components required in a sensor node according to the invention,

2 die in einem erfindungsgemäßen Sensorknoten vorhandenen Kommunikationskanäle im Rahmen einer Kommunikation mit einem von dem Sensorknoten verschiedenen Kommunikationsendpunkt, 2 the communication channels present in a sensor node according to the invention in the context of a communication with a communication end point different from the sensor node,

3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sensorknotens, und 3 a schematic representation of a second embodiment of a sensor node according to the invention, and

4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sensorknotens. 4 a schematic representation of a third embodiment of a sensor node according to the invention.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung die Komponenten eines erfindungsgemäßen Sensorknoten 1 für ein drahtloses Sensornetzwerk. In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist dabei ein sog. Zweikomponentenaufbau, umfassend eine Schnittstelleneinheit 20 und einen Mikroprozessor 70, dargestellt. 1 shows a schematic representation of the components of a sensor node according to the invention 1 for a wireless sensor network. In the first embodiment according to 1 is a so-called. Two-component structure, comprising an interface unit 20 and a microprocessor 70 represented.

Der Mikrocontroller 70 umfasst beispielsweise einen Smartcard-Chip mit einem darauf implementierten Smartcard-Betriebssystem, in dem für Smartcards übliche Kommunikationsprotokolle sowie kryptographische Sicherheitsprotokolle und Algorithmen implementiert sind. Der Mikroprozessor 70 umfasst eine Einheit 71 mit einem Protokollstack und zur Basisbandcodierung, eine Codier- und Decodiereinheit 72, einen gesicherten Speicher 73 sowie eine Prozesslogik 74. Durch die Codier- und Decodiereinheit 72 können durch den Mikroprozessor 70 Daten entschlüsselt oder verschlüsselt werden. Der gesicherte Speicher 73 dient zur gesicherten Zwischenspeicherung von Daten.The microcontroller 70 includes, for example, a smart card chip with a smart card operating system implemented thereon, in which standard smart card communication protocols as well as cryptographic security protocols and algorithms are implemented. The microprocessor 70 includes a unit 71 with a protocol stack and for baseband encoding, a coding and decoding unit 72 , a secure storage 73 as well as a process logic 74 , Through the coding and decoding unit 72 can through the microprocessor 70 Data is decrypted or encrypted. The saved memory 73 is used for secure caching of data.

Die Schnittstelleneinheit ist mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet und bildet den zweiten Teil des Sensorknotens. Die Schnittstelleneinheit 20 umfasst gemäß 1 wenigstens eine kontaktlose Schnittstelle 31 nach einem RFID-Standard. Die RFID-Schnittstelle 31 kann beispielsweise gemäß ISO/IEC 14443 , ISO 18000-3 oder ISO 18000-6 ausgebildet sein. Darüber hinaus ist eine weitere kontaktlose Schnittstelle bestehend aus Transmitter 27, Antenne 28 und sog. analogem Frontend 29 mittlerer Reichweite vorgesehen. Eine derartige Schnittstelle kann gemäß den Standards Bluetooth, ZigBee oder IEEE 802.15 WPAN ausgebildet sein. Während die RFID-Schnittstelle eine kontaktlose Kommunikation mit einem Lesegerät im Nahbereich ermöglicht, wobei erfindungsgemäß durch den Mikroprozessor codierte Sensor-Messdaten gesichert an ein Lesegerät übertragbar sind, erlaubt die andere kontaktlose Schnittstelle 27, 28, 29 eine (optional ebenfalls gesicherte) kontaktlose Knoten-zu-Knoten-Kommunikation mit wenigstens einem anderen Sensorknoten des Sensornetzwerks.The interface unit is denoted by the reference numeral 20 denotes and forms the second part of the sensor node. The interface unit 20 includes according to 1 at least one contactless interface 31 according to an RFID standard. The RFID interface 31 can, for example, according to ISO / IEC 14443 . ISO 18000-3 or ISO 18000-6 be educated. In addition, another contactless interface consisting of transmitter 27 , Antenna 28 and so-called analog frontend 29 medium range provided. Such an interface can according to the standards Bluetooth, ZigBee or IEEE 802.15 WPAN be trained. While the RFID interface allows contactless communication with a reading device in the near range, wherein according to the invention sensor data encoded by the microprocessor can be transmitted to a reading device in a secured manner, the other contactless interface allows 27 . 28 . 29 a (optionally also secured) contactless node-to-node communication with at least one other sensor node of the sensor network.

In 1 ist beispielhaft die Ansteuerung einer RFID-Schnittstelle 31 nach ISO/IEC 14443 bzw. ISO/IEC 18092 (NFC IP-1) dargestellt. Bei dieser Anordnung befinden sich der Protokollstack und eine Basisbandcodierung der ISO/IEC 14443 in der Einheit 71 des vorzugsweise als Secure Element ausgebildeten Mikroprozessors 70. Transmitter 27 und analoges Frontend 29 sind demgegenüber in der Schnittstelleneinheit 20 vorgesehen. Alternativ könnten diese auch als separate Komponente realisiert sein.In 1 is an example of the control of an RFID interface 31 to ISO / IEC 14443 respectively. ISO / IEC 18092 (NFC IP-1). In this arrangement, the protocol stack and baseband encoding of ISO / IEC 14443 are in the unit 71 preferably designed as a secure element microprocessor 70 , transmitter 27 and analog frontend 29 are in contrast in the interface unit 20 intended. Alternatively, these could also be realized as a separate component.

In einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausgestaltung könnte die Funktionalität des Protokolls 6 und der Basisbandcodierung auch in der Schnittstelleneinheit 20 selbst vorgesehen sein.In an embodiment not shown in the drawings, the functionality of the protocol 6 and baseband encoding also in the interface unit 20 be provided for yourself.

Die Schnittstelleneinheit 20 umfasst weiter einen Sensor 26 zur Erfassung von Zuständen und/oder Umgebungsparametern, wie z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck, Bewegung, Vibration usw. Über eine Ein-/Ausgangsschnittstelle 25 werden die durch den Sensor 26 erfassten Daten einer Sensor-Schnittstelleneinheit 21 zugeführt, welche über einen Analog-Digital-Wandler 24, einen Speicher 22 und eine Prozesslogik 23 verfügt. Die von dem Sensor 26 erhaltenen Daten werden durch die Verarbeitungseinheit 21 zu Sendedaten verarbeitet. Die Verarbeitung umfasst ein Entgegennehmen, das Analog-/Digitalwandeln sowie optional das Extrahieren von Ereignissen, die lokale Vorverarbeitung von Messwerten, die Aggregierung von Sensor-Messdaten, deren Filterung und gegebenenfalls Formatierung, die Behandlung von Messfehlern sowie unter Umständen ein Zwischenspeichern in dem Speicher 22.The interface unit 20 further includes a sensor 26 for detecting states and / or environmental parameters, such. Temperature, humidity, pressure, movement, vibration, etc. via an input / output interface 25 be through the sensor 26 collected data of a sensor interface unit 21 supplied via an analog-to-digital converter 24 , a store 22 and a process logic 23 features. The from the sensor 26 data received are processed by the processing unit 21 processed to send data. Processing includes accepting, analog-to-digital conversion, and optionally extraction of events, local preprocessing of measurements, aggregation of sensor measurement data, filtering and possibly formatting, treatment of measurement errors, and possibly caching in memory 22 ,

Durch den Sensor können die zu erfassenden Zustände und/oder Umgebungsparameter in periodischen Abständen erfasst werden. Ebenso können die entsprechenden Sensor-Messdaten auf Anforderung der Schnittstelleneinheit 20 oder des Mikroprozessors 70 erfasst werden.By the sensor, the states to be detected and / or environmental parameters can be detected at periodic intervals. Similarly, the corresponding sensor measurement data on request of the interface unit 20 or the microprocessor 70 be recorded.

Bevor die zu Sendedaten verarbeiteten Sensor-Messdaten durch die Schnittstelleneinheit 20 an einen anderen Sensorknoten (nicht dargestellt) oder ein Lesegerät über die RFID-Schnittstelle ausgelesen bzw. übertragen werden, erfolgt eine Weiterleitung der Sendedaten an den Mikroprozessor 70 zu deren Verschlüsselung. Die Aufgabe der Schnittstelleneinheit 20 besteht somit darin, von dem Sensor 26 erfasste Daten entgegenzunehmen, zu formatieren und aufzubereiten und nach entsprechender Vorverarbeitung an den Mikroprozessor 70 weiterzuleiten.Before the sensor measured data processed for transmission data through the interface unit 20 be read or transmitted to another sensor node (not shown) or a reader via the RFID interface, the transmission data is forwarded to the microprocessor 70 to their encryption. The task of the interface unit 20 is thus, from the sensor 26 receive, format and process captured data and after appropriate preprocessing to the microprocessor 70 forward.

Die Schnittstelleneinheit 20 kann zur Übernahme der beschriebenen Aufgabe eine nicht dargestellte Einheit zur Energieversorgung umfassen. Diese Einheit könnte beispielsweise in Form einer Batterie, eines Akkumulators, einer Solarzelle oder eines Thermoelements realisiert sein.The interface unit 20 may include a non-illustrated unit for power supply to take over the task described. This unit could be realized for example in the form of a battery, a rechargeable battery, a solar cell or a thermocouple.

Zwischen der Schnittstelleneinheit 20 und dem Mikroprozessor 70 bestehen im Ausführungsbeispiel unterschiedliche Schnittstellen. Mit dem Bezugszeichen 40 ist eine kontaktbehaftete Schnittstelle, beispielsweise gemäß ISO/IEC 7816 , USB etc., dargestellt. Über diese kann der Mikroprozessor 70 aktiviert werden. Darüber hinaus kann der Datentransport für von dem Sensor 26 erfasste Daten mittels gängiger Protokolle erfolgen.Between the interface unit 20 and the microprocessor 70 There are different interfaces in the embodiment. With the reference number 40 is a contact interface, for example according to ISO / IEC 7816 , USB, etc., shown. About this can be the microprocessor 70 to be activated. In addition, the data transport for from the sensor 26 recorded data using common protocols done.

Für den Fall, dass ein kontaktloses Protokoll und/oder eine Basisbandcodierung in dem Mikroprozessor 70 durchgeführt wird, kann die Kommunikation zwischen Schnittstelleneinheit 20 und Mikroprozessor 70 wahlweise über eine der kontaktlosen Schnittstellen 50 oder 60 erfolgen. Dem Fachmann bekannt, können hierfür vor allem das S2C-Interface (ECMA 372) gemäß der Schnittstelle 60 und das Single-Wire-Protokoll (SWP) gemäß Schnittstelle 50 eingesetzt werden. Die Vorgehensweise wird nachfolgend konkret anhand der Schnittstelle 60 beschrieben.In the event that a contactless protocol and / or a baseband encoding in the microprocessor 70 is performed, the communication between interface unit 20 and microprocessor 70 optionally via one of the contactless interfaces 50 or 60 respectively. Known to those skilled in the art, especially the S2C interface (ECMA 372) according to the interface 60 and the single-wire protocol (SWP) according to interface 50 be used. The procedure is described concretely below using the interface 60 described.

Wie erläutert, ist der Mikrocontroller z. B. in einem sog. Secure-Element integriert, welches über die aus dem Stand der Technik bekannte S2C-Schnittstelle 60 mit der Schnittstelleneinheit 20 verbunden ist. Der Mikrocontroller 70 übernimmt die gesamte Signalcodierung bzw. Signaldecodierung basierend auf dem zur Kommunikation verwendeten Protokollstack der Norm ISO/IEC 14443 . Der Mikrocontroller 70 codiert damit entsprechende Signale, welche in der Schnittstelleneinheit 20 in entsprechende Felder gewandelt werden, welche in einem Lesegerät als Lastmodulation interpretiert werden. Darüber hinaus übernimmt der Mikrocontroller ferner das Auslesen und Decodieren von entsprechenden, über die Schnittstelleneinheit 20 empfangener Felder. Die Schnittstelleneinheit 20 ist vorzugsweise als ASIC (Application Specific Integrated Circuit) realisiert. Die Schnittstelleneinheit 20 und der Mikrocontroller 70 sind beispielsweise Bestandteil einer Chipkarte, mit der eine kontaktlose NFC-Kommunikation mit entsprechenden Lesegeräten zur Übertragung von Daten ermöglicht wird.As explained, the microcontroller z. B. integrated in a so-called. Secure element, which via the well-known from the prior art S2C interface 60 with the interface unit 20 connected is. The microcontroller 70 Adopts the entire signal coding or signal decoding based on the protocol stack used for communication Standard ISO / IEC 14443 , The microcontroller 70 encodes corresponding signals which are in the interface unit 20 be converted into corresponding fields, which are interpreted in a reader as load modulation. In addition, the microcontroller also takes over the reading and decoding of corresponding, via the interface unit 20 received fields. The interface unit 20 is preferably realized as ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The interface unit 20 and the microcontroller 70 are, for example, part of a chip card, with which a contactless NFC communication with appropriate readers for transmitting data is made possible.

Die Schnittstelleneinheit 20 der 1, welche üblicherweise auch als Interface-Baustein bezeichnet wird, umfasst im Rahmen der Schnittstelle 60 einen Signaleingang SIGIN und einen Signalausgang SIGOUT, über welche Signale einer an den Interface-Baustein gekoppelten Antenne 28 zum Mikrocontroller bzw. von dem Mikrocontroller zur Antenne 28 übermittelt werden. #The interface unit 20 of the 1 , which is also commonly referred to as an interface module, includes within the interface 60 a signal input SIGIN and a signal output SIGOUT, via which signals of an antenna coupled to the interface module 28 to the microcontroller or from the microcontroller to the antenna 28 be transmitted. #

Ein an dem Signaleingang SIGIN empfangenes, von dem Mikrocontroller 70 codiertes Signal generiert in der Schnittstelleneinheit 20 ein Feld zur aktiven Lastmodulation. Das Signal am Eingang SIGIN ist dabei ein moduliertes Hilfsträgersignal, mit einer Hilfsträgerfrequenz von 848 kHz, welche sich von der regulären Trägerfrequenz der NFC-Kommunikation von 13,56 MHz unterscheidet. Beispielsweise ist das Hilfsträgersignal ein 848 kHz TTL-Signal, welches je nach verwendetem Standard der NFC-Kommunikation ( ISO/IEC 14443 A oder ISO/IEC 14443 B ) ASK (ASK = Amplitude Shift Keying) oder BPSK (BPSK = Binary Phase Shift Keying) moduliert ist.One received at the signal input SIGIN, from the microcontroller 70 coded signal generated in the interface unit 20 a field for active load modulation. The signal at the input SIGIN is a modulated subcarrier signal, with a Subcarrier frequency of 848 kHz, which is different from the regular carrier frequency of the NFC communication of 13.56 MHz. For example, the subcarrier signal is a 848 kHz TTL signal, which depends on the standard of NFC communication ( ISO / IEC 14443 A or ISO / IEC 14443 B ) ASK (Amplitude Shift Keying) or BPSK (BPSK = Binary Phase Shift Keying) is modulated.

Im Sendebetrieb der Schnittstelleneinheit 20 wird über den Eingang SIGIN ein moduliertes Hilfsträgersignal von dem Mikroprozessor empfangen und moduliert, um ein Feld basierend auf einer aktiven Lastmodulation zu generieren.In the transmission mode of the interface unit 20 A modulated subcarrier signal is received from the microprocessor via the input SIGIN and modulated to generate a field based on active load modulation.

Im Empfangsbetrieb wird dem Mikrocontroller über den Ausgang SIGOUT ein konstantes, 13,56 MHz-Taktsignal zugeführt, sofern der Mikrocontroller 70 ein solches (externes) Taktsignal zum Betrieb benötigt, um einen genauen Takt (Clock) einzuhalten. Dieses Signal ist für eine Kommunikation basierend auf dem Standard ISO 14443 Typ A erforderlich. Im Empfangsbetrieb der Schnittstelleneinheit 20 ist der Signalausgang SIGOUT mit der Antenne 28 verbunden. In diesem Fall empfängt der Mikrocontroller ein digitalisiertes, von der Antenne 28 abgegriffenes Empfangssignal.In the receive mode, the microcontroller is supplied via the output SIGOUT a constant, 13.56 MHz clock signal, if the microcontroller 70 such an (external) clock signal is required for operation in order to maintain an accurate clock. This signal is for communication based on the standard ISO 14443 Type A required. In the receiving mode of the interface unit 20 is the signal output SIGOUT with the antenna 28 connected. In this case, the microcontroller receives a digitized from the antenna 28 tapped receive signal.

Anstatt der Verwendung einer S2C-Schnittstelle 60 können auch andere Schnittstellen zur Signalübertragung zwischen der Schnittstelleneinheit 20 und dem Mikrocontroller 70 verwendet werden. Beispielsweise kann die Übertragung mittels Single-Wire-Protokoll (Schnittstelle 50) oder einer kontaktbehafteten Schnittstelle gemäß ISO/IEC 7816 (Schnittstelle 40) erfolgen.Instead of using a S2C interface 60 Other interfaces for signal transmission between the interface unit 20 and the microcontroller 70 be used. For example, the transmission by means of single-wire protocol (interface 50 ) or a contact interface according to ISO / IEC 7816 (Interface 40 ) respectively.

Der Mikrocontroller 70 übernimmt die gesamte Funktionalität der Basisbandkontaktierung, d. h. der Signalcodierung und Signaldecodierung der an die Schnittstelleneinheit 20 übermittelten bzw. von dieser Einheit empfangenen Signale. Dabei kann die Signalcodierung und Signaldecodierung ohne Hardwareaufwand rein durch Software realisiert werden.The microcontroller 70 Adopts the entire functionality of baseband contacting, ie signal coding and signal decoding, to the interface unit 20 transmitted or received by this unit signals. In this case, the signal coding and signal decoding can be realized purely by software without hardware expenditure.

Der Mikroprozessor 70 empfängt somit die von der Schnittstelleneinheit 20 vorverarbeiteten Sendedaten und führt eine weitere Verarbeitung zur Codierung durch. Die weitere Verarbeitung kann beispielsweise eine Hash-Berechnung über die erfassten Werte, das Hinzufügen weiterer Kontextabhängiger Informationen, ein Signieren und gegebenenfalls eine Verschlüsselung des Ergebnisses umfassen. Dabei können mit den üblichen Mechanismen, die in Smartcards implementiert sind, die Daten gegebenenfalls erst nach einer erfolgreichen Authentisierung des Empfängers bereitgestellt werden.The microprocessor 70 thus receives those from the interface unit 20 preprocessed transmit data and performs further processing for encoding. The further processing may include, for example, a hash calculation on the detected values, the addition of further context-dependent information, a signing and optionally an encryption of the result. In this case, with the usual mechanisms that are implemented in smart cards, the data may be provided only after a successful authentication of the recipient.

Die Schnittstelleneinheit 20 kann einerseits unabhängig von dem Mikroprozessor 70 agieren, indem beispielsweise periodische Messungen über einen bestimmten Zeitraum vorgenommen und für die spätere Verwendung in dem Speicher 22 zwischengespeichert werden. Diese Eigenständigkeit wird durch den Speicher 22 in Verbindung mit der Prozesslogik 23 (z. B. in Form eines ASIC oder eines Mikrocontrollers) gewährleistet. In diesem Fall ist die Versorgung der Verarbeitungseinheit 21 sicherzustellen, was beispielsweise mit einer lokalen Energiequelle (Batterie oder Akkumulator) möglich ist. Darüber hinaus kann die Energiebereitstellung durch Komponenten zur selbständigen Energiegewinnung (beispielsweise Solarzellen, Thermoelemente, Piezokristalle, Dynamos, usw.) erfolgen.The interface unit 20 on the one hand, independent of the microprocessor 70 For example, take periodic measurements over a period of time and for later use in the memory 22 be cached. This independence is through the memory 22 in connection with the process logic 23 (eg in the form of an ASIC or a microcontroller). In this case, the supply is the processing unit 21 to ensure what is possible, for example, with a local energy source (battery or accumulator). In addition, the energy can be provided by components for independent energy production (for example, solar cells, thermocouples, piezocrystals, dynamos, etc.).

Andererseits kann der Sensorknoten, bestehend aus Mikroprozessor 70 und der Schnittstelleneinheit 20 mit dem darin integrierten Sensor so konfiguriert sein, dass Messungen auf Anforderung eines Steuerungsprogramms, das im Mikroprozessor abläuft, erfolgt.On the other hand, the sensor node consisting of microprocessor 70 and the interface unit 20 be configured with the integrated sensor so that measurements on request of a control program that runs in the microprocessor, takes place.

Die Schnittstelleneinheit 20 verfügt, wie erläutert, über eine Möglichkeit zur drahtlosen Kommunikation mit einem kontaktlosen Lesegerät oder einem anderen Kurzstreckenfunkgerät (SRD, Short Range Device). Dabei kann die Schnittstelleneinheit 20 nicht nur selbst mit einer externen Komponente kommunizieren, d. h. selbst als Kommunikationsendpunkt fungieren (vgl. die in 2 mit (a) gekennzeichnete Kommunikationsverbindung zwischen einem Lesegerät 100 und der Schnittstelleneinheit 20). Stattdessen ist die Schnittstelleneinheit 20 zusätzlich in der Lage, als Kommunikationsgateway gegenüber dem Mikroprozessor 70 zu agieren. In diesem Fall werden von dem Lesegerät 100 (als ein Kommunikationsendpunkt) an den Mikroprozessor 70 (als ein weiterer Kommunikationsendpunkt) übertragene Daten gemäß der Kommunikationsverbindung (b) die Daten durch die Schnittstelleneinheit 20 lediglich weitergereicht.The interface unit 20 As discussed, it has a capability for wireless communication with a contactless reader or other short range device (SRD). In this case, the interface unit 20 not only communicate with an external component itself, ie act as a communication endpoint (see in 2 with (a) marked communication link between a reader 100 and the interface unit 20 ). Instead, the interface unit 20 in addition, as a communication gateway opposite the microprocessor 70 to act. In this case, the reader 100 (as a communications endpoint) to the microprocessor 70 (as another communication end point) data transmitted in accordance with the communication connection (b) through the interface unit 20 only passed on.

In beiden Varianten verfügt lediglich der Mikroprozessor 70 über eine Möglichkeit zur kryptographischen Absicherung von Daten während der Übertragung und bietet einen sicheren Speicher. Die Schnittstelleneinheit stellt dabei den physikalischen Kommunikationskanal für die eigentlichen kryptographischen Kommunikationsendpunkte (Lesegerät 100 und Mikroprozessor 70) zur Verfügung, indem es Pakete empfängt und an den eigentlichen Empfänger weiterleitet, ohne die darin enthaltenen Daten zu interpretieren, während der Mikroprozessor 70 Sicherheitsdienste für Daten implementiert.In both variants, only the microprocessor has 70 a way to cryptographically secure data during transmission and provides secure storage. The interface unit provides the physical communication channel for the actual cryptographic communication endpoints (reader 100 and microprocessor 70 ) by receiving packets and forwarding them to the actual receiver without interpreting the data contained therein while the microprocessor is in operation 70 Security services implemented for data.

Mit dem beschriebenen Sensorknoten sind die Funktionen Sensorik, Zugriffsschutz, sichere Datenübermittlung sowie automatische Identifikation in einer Komponente verknüpft. Während der Sensor 26 und die Verarbeitungseinheit 21 zur Erfassung, Vorverarbeitung sowie gegebenenfalls Zwischenspeicherung des Zustands eines Objekts oder der Umgebung dienen und in einer ersten Komponente (Schnittstelleneinheit 20) implementiert sind, fungiert eine zweite Komponente, nämlich der Mikroprozessor 70, als Sicherheitsbaustein und bietet Protokolle für die ein- und gegenseitige Authentisierung, für Challenge-Response-Verfahren sowie Mechanismen für den Aufbau von sicheren Kommunikationskanälen und Zugriffskontrolle.The sensors sensor, access protection, secure data transmission and automatic identification in one component are linked to the described sensor node. While the sensor 26 and the processing unit 21 to Detection, preprocessing and, where appropriate, caching the state of an object or the environment serve and in a first component (interface unit 20 ), a second component, namely the microprocessor, functions 70 , as a security module, provides protocols for one-to-one and two-way authentication, for challenge-response procedures as well as mechanisms for establishing secure communication channels and access control.

Während in den 1 und 2 ein Sensorknoten als Zweikomponenten-System dargestellt ist, könnte gemäß den Ausführungsvarianten der 3 und 4 ein erfindungsgemäßer Sensorknoten auch als Dreikomponenten-System realisiert werden, indem eine funktionale Trennung von Sensor (und gegebenenfalls Vorverarbeitung) und Schnittstelleneinheit 20 vorgesehen ist. Dabei können gemäß 3 Sensor 26 und Schnittstelleneinheit 21 in einer separaten Sensoreinheit 35 angeordnet und mit der Schnittstelleneinheit 20 verbunden sein, welche wiederum mit dem Mikroprozessor 70 gekoppelt ist. Gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsvariante des Sensorknoten 1 sind der Sensor 26 und dessen Vorverarbeitungseinheit 21, d. h. die Sensoreinheit 35, direkt mit dem Mikroprozessor 70 zur Verschlüsselung der Sensor-Messdaten gekoppelt. Nach der Verschlüsselung werden die Sendedaten an die Schnittstelleneinheit 20 zur Übertragung an einen weiteren Sensorknoten über dessen Sensor-zu-Sensor-Schnittstelle übertragen oder über ein Lesegerät im Nahfeldbereich über dessen RFID-Schnittstelle ausgelesen.While in the 1 and 2 a sensor node is shown as a two-component system, according to the embodiments of the 3 and 4 a sensor node according to the invention can also be realized as a three-component system by a functional separation of sensor (and optionally preprocessing) and interface unit 20 is provided. It can according to 3 sensor 26 and interface unit 21 in a separate sensor unit 35 arranged and with the interface unit 20 connected, which in turn with the microprocessor 70 is coupled. According to the in 4 illustrated embodiment of the sensor node 1 are the sensor 26 and its preprocessing unit 21 ie the sensor unit 35 , directly with the microprocessor 70 coupled to encrypt the sensor measurement data. After encryption, the transmission data is sent to the interface unit 20 transmitted for transmission to another sensor node via the sensor-to-sensor interface or read via a reader in the near field area via the RFID interface.

Nachfolgend wird ein Anwendungsfall beschrieben.An application case will be described below.

Drahtlose Sensornetzwerke können zur Zustandsüberwachung von Maschinen eingesetzt werden. Dabei können Echtzeitdaten im Produkt und im Produktumfeld aufgenommen, zentral oder dezentral gespeichert und je nach Anwendungsfall im Pull- oder Push-Modus einem Benutzer, d. h. einem System oder einer Person, zur Verfügung gestellt werden. Typische Echtzeitdaten sind Temperaturwerte, Bewegungs- und Vibrationsdaten und dergleichen. Dabei können Knoten eines Sensornetzes nicht nur auf Anfrage einer zentralen Basisstation reagieren, sondern auch untereinander über deren Sensor-zu-Sensor-Schnittstelle kommunizieren. Die Sensornetzknoten sind für eine bestimmte Aufgabe konfiguriert und in der Einsatzumgebung installiert. Ein Knoten ist dabei mit der Maschine assoziiert, an der er befestigt ist. Hierdurch ergibt sich ein räumliches und zeitliches Bezugssystem zwischen den Sensorknoten und den erfassten Messwerten.Wireless sensor networks can be used to monitor the condition of machines. Real-time data can be recorded in the product and in the product environment, stored centrally or decentrally and, depending on the application, in pull or push mode to a user, i. H. a system or a person. Typical real-time data are temperature values, motion and vibration data, and the like. In this case, nodes of a sensor network can not only respond to requests from a central base station, but also communicate with each other via their sensor-to-sensor interface. The sensor network nodes are configured for a specific task and installed in the deployment environment. A node is associated with the machine to which it is attached. This results in a spatial and temporal reference system between the sensor nodes and the acquired measured values.

Durch den erfindungsgemäß beschriebenen Sensorknoten besteht die Möglichkeit, einen Service-Ingenieur bei seiner Arbeit (Wartung oder Reparatur der Maschine im industriellen Einsatz) zu unterstützen und benötigte Informationen über den Service-Einsatz und die betreffende Maschine in möglichst kurzer Zeit zur Verfügung zu stellen. Dabei können die einzelnen Sensorknoten in Fehlerfällen wichtige Zusatzinformationen bereitstellen. Insbesondere wird der Service-Ingenieur in die Lage versetzt, Informationen aus verschiedenen Quellen (z. B. Internet oder Datenbank) und den Sensorknoten zu aggregieren und auszuwerten. Diese Informationen schließen sowohl das Sensornetzwerk ein als auch RFID-Funkchips, die auf den Bauteilen der Maschine installiert sind. Eine mobile Wissensbasis liefert beispielsweise Kontext-sensitive Informationen und Beschreibungen von Abläufen, während Problembeschreibungen aus einer globalen Wissensdatenbank zur Verfügung gestellt sowie umfassende Informationen über eine zu wartende Maschine oder ein zu wartendes Bauteil aus einer Datenband abgerufen werden können. Dabei können eine Historie über die letzten Serviceeinsätze sowie Sensordaten für eine Bauteil- und Prozessanalyse zur Verfügung gestellt sein. Anhand dieser Informationen kann eine umfassende Problemdiagnose erfolgen.By means of the sensor node described according to the invention, it is possible to assist a service engineer in his work (maintenance or repair of the machine in industrial use) and to provide required information about the service application and the relevant machine in as short a time as possible. The individual sensor nodes can provide important additional information in case of errors. In particular, the service engineer is enabled to aggregate and evaluate information from various sources (eg, Internet or database) and the sensor nodes. This information includes both the sensor network and RFID radio chips installed on the components of the machine. For example, a mobile knowledge base provides context sensitive information and descriptions of operations, while problem descriptions can be provided from a global knowledge base, and comprehensive information about a serviceable machine or component to be serviced can be retrieved from a data tape. In this case, a history of the last service inserts as well as sensor data for a component and process analysis can be made available. Based on this information, a comprehensive problem diagnosis can be carried out.

Als mobiles Lesegerät des Service-Ingenieurs wird vorgeschlagen, ein NFC-fähiges Mobilgerät zu verwenden. Diese kann mit dem am Produkt angebrachten Sensorknoten eine drahtlose Verbindung herstellen und auf die dort gespeicherten Daten gesichert zugreifen. Während das NFC-Lesegerät in der Lage ist, eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu einem Sensorknoten auf eine kurze Distanz von wenigen Zentimetern herzustellen, kann ein Sensorknoten mit einer anderen in seiner Funkreichweite befindlichen Knoten über eine mittlere Reichweite kommunizieren.As a mobile reader of the service engineer, it is proposed to use an NFC-enabled mobile device. The latter can establish a wireless connection with the sensor node attached to the product and access the data stored there securely. While the NFC reader is capable of establishing a point-to-point connection to a sensor node a short distance of a few centimeters, a sensor node may communicate with another node within its radio range over a medium range.

Es kann dabei vorgesehen sein, das NFC-fähige Lesegerät im Mode „Reader Emulation” zu betreiben. Die NFC-Schnittstelle des Sensorknoten (RFID-Schnittstelle) wird bevorzugt im „Card Emulation”-Mode eines passiven Datenträgers betrieben. Durch Anwendung von aktiver Lastmodulation (d. h. die Spannungsversorgung erfolgt durch den Sensorknoten) kann die Kommunikationsreichweite zu dem NFC-Lesegerät auf komfortable 20 bis 50 cm vergrößert werden. Ein besonderer Vorteil einer NFC-Schnittstelle besteht im schnellen Verbindungsaufbau sowie in einer Ende-zu-Ende-Verschlüsselung zwischen einem Sicherheitselement im NFC-Lesegerät und dem Mikroprozessor im Sensorknoten. Darüber hinaus ist eine Schlüsselverwaltung über einen OTA-Service, z. B. der Firma Venyon, einfach und komfortabel zu realisieren.It may be provided to operate the NFC-enabled reader in the "Reader Emulation" mode. The NFC interface of the sensor node (RFID interface) is preferably operated in the "card emulation" mode of a passive data carrier. By using active load modulation (i.e., the power supply is provided by the sensor node), the communication range to the NFC reader can be increased to a comfortable 20 to 50 cm. A particular advantage of an NFC interface is the fast connection setup and an end-to-end encryption between a security element in the NFC reader and the microprocessor in the sensor node. In addition, key management via an OTA service, e.g. B. the company Venyon, easy and comfortable to implement.

Insbesondere ist es möglich, dass die Sensorknoten Sensor-Messdaten in einem Multi-Hop-Verfahren an das NFC-Lesegerät übermitteln, welches die Messwerte sammelt, aufbereitet und geeignet darstellt.In particular, it is possible that the sensor nodes transmit sensor measurement data in a multi-hop method to the NFC reader, which collects, analyzes and displays the measured values.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • GB 2428802 A [0004] GB 2428802 A [0004]
  • US 2008/0136606 A1 [0005] US 2008/0136606 A1 [0005]
  • WO 2005/043446 A2 [0006] WO 2005/043446 A2 [0006]
  • US 2007/0171859 A1 [0007] US 2007/0171859 A1 [0007]
  • US 7139222 B1 [0008] US 7139222 B1 [0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • IEEE 802.15 [0002] IEEE 802.15 [0002]
  • IEEE 802.15 [0011] IEEE 802.15 [0011]
  • ISO/IEC 7816 [0018] ISO / IEC 7816 [0018]
  • ISO/IEC 14443 [0018] ISO / IEC 14443 [0018]
  • ISO/IEC 14443 [0019] ISO / IEC 14443 [0019]
  • ISO/IEC 18000-3 [0019] ISO / IEC 18000-3 [0019]
  • ISO/IEC 18000-6 [0019] ISO / IEC 18000-6 [0019]
  • ISO/IEC 14443 [0033] ISO / IEC 14443 [0033]
  • ISO 18000-3 [0033] ISO 18000-3 [0033]
  • ISO 18000-6 [0033] ISO 18000-6 [0033]
  • IEEE 802.15 [0033] IEEE 802.15 [0033]
  • ISO/IEC 14443 [0034] ISO / IEC 14443 [0034]
  • ISO/IEC 18092 [0034] ISO / IEC 18092 [0034]
  • ISO/IEC 7816 [0040] ISO / IEC 7816 [0040]
  • Norm ISO/IEC 14443 [0042] Standard ISO / IEC 14443 [0042]
  • ISO/IEC 14443 A [0044] ISO / IEC 14443A [0044]
  • ISO/IEC 14443 B [0044] ISO / IEC 14443 B [0044]
  • ISO 14443 Typ A [0046] ISO 14443 Type A [0046]
  • ISO/IEC 7816 [0047] ISO / IEC 7816 [0047]

Claims (15)

Sensorknoten (1) für ein drahtloses Sensornetzwerk, das eine Anzahl an Sensorknoten aufweist, umfassend: – zumindest einen Sensor (26) zur Erfassung von Zuständen und/oder Umgebungsparametern, wobei die Zustände und/oder Umgebungsparameter als Sensor-Messdaten bereitgestellt werden; – eine erste Schnittstelle (27, 28), die eine kontaktlose Kommunikation des Sensorknoten (1) zu einem anderen Sensorknoten des drahtlosen Sensornetzwerks mit einer mittleren Reichweite ermöglicht; – eine zweite, RFID-Schnittstelle (31), die eine kontaktlose Kommunikation des Sensorknoten (1) mit einem Lesegerät (100) im Nahbereich ermöglicht; dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Messdaten über die zweite, RFID-Schnittstelle (31) unter Kontrolle eines Mikroprozessors (70), der ihm zugeführte Daten codiert und decodiert, gesichert durch das Lesegerät auslesbar sind.Sensor node ( 1 ) for a wireless sensor network having a number of sensor nodes, comprising: - at least one sensor ( 26 ) for detecting conditions and / or environmental parameters, wherein the states and / or environmental parameters are provided as sensor measurement data; A first interface ( 27 . 28 ), which is a contactless communication of the sensor node ( 1 ) to another sensor node of the medium range wireless sensor network; A second, RFID interface ( 31 ), which is a contactless communication of the sensor node ( 1 ) with a reader ( 100 ) in the vicinity allows; characterized in that the sensor measurement data via the second, RFID interface ( 31 ) under the control of a microprocessor ( 70 ), which encodes data supplied thereto and decoded, are readable by the reader. Sensorknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Messdaten über die erste Schnittstelle (27, 28), insbesondere unter Kontrolle des Mikroprozessors (70), auslesbar sind.Sensor node according to claim 1, characterized in that the sensor measurement data via the first interface ( 27 . 28 ), in particular under the control of the microprocessor ( 70 ), are readable. Sensorknoten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schnittstelle (31) in einer Schnittstelleneinheit (20) ausgebildet ist, die mit dem Mikroprozessor (70) zum Datenaustausch unmittelbar oder mittelbar verbunden ist.Sensor node according to claim 1 or 2, characterized in that the second interface ( 31 ) in an interface unit ( 20 ) formed with the microprocessor ( 70 ) is connected directly or indirectly to the data exchange. Sensorknoten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (26) und die erste Schnittstelle (27, 28) in der Schnittstelleneinheit (20) angeordnet sind, die die zweite Schnittstelle (31) des Sensorknoten (1) umfasst.Sensor node according to claim 3, characterized in that the at least one sensor ( 26 ) and the first interface ( 27 . 28 ) in the interface unit ( 20 ), which are the second interface ( 31 ) of the sensor node ( 1 ). Sensorknoten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (26) zusammen mit der ersten Schnittstelle (27, 28) in einer Sensoreinheit (35) des Sensorknoten (1) angeordnet ist, wobei die Sensoreinheit (35) direkt oder über den Mikroprozessor (70) mit der Schnittstelleneinheit (20) des Sensorknoten (1) verbunden ist.Sensor node according to claim 3, characterized in that the at least one sensor ( 26 ) together with the first interface ( 27 . 28 ) in a sensor unit ( 35 ) of the sensor node ( 1 ), wherein the sensor unit ( 35 ) directly or via the microprocessor ( 70 ) with the interface unit ( 20 ) of the sensor node ( 1 ) connected is. Sensorknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (70) ein SmartCard-Chip ist, in dem Kommunikationsprotokolle und kryptographische Sicherheitsprotokolle und Algorithmen implementiert sind.Sensor node according to one of the preceding claims, characterized in that the microprocessor ( 70 ) is a smart card chip in which communication protocols and cryptographic security protocols and algorithms are implemented. Sensorknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest eine Verarbeitungseinheit (21) zur Verarbeitung der von dem Sensorknoten (1) bereitgestellten Messdaten zu Sendedaten umfasst, wobei die Verarbeitungseinheit (21) in der Einheit ausgebildet ist, die den Sensor (26) umfasst, und wobei die Verarbeitungseinheit (21) die Sendedaten für die gesicherte Übertragung an den Mikroprozessor überträgt.Sensor node according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one processing unit ( 21 ) for processing from the sensor node ( 1 ) comprises measurement data for transmission data provided, wherein the processing unit ( 21 ) is formed in the unit that the sensor ( 26 ), and wherein the processing unit ( 21 ) transmits the transmission data for the secure transmission to the microprocessor. Sensorknoten nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (20) und der Mikrocontroller (70) kontaktbasiert gemäß dem Standard ISO/IEC 7816 oder kontaktlos gemäß einem der Standards ISO/IEC 14443 oder dem Single-Wire-Protokoll (SWP) miteinander kommunizieren.Sensor node according to one of claims 3 to 7, characterized in that the interface unit ( 20 ) and the microcontroller ( 70 ) communicate with each other in a contact-based manner according to the standard ISO / IEC 7816 or contactless according to one of the standards ISO / IEC 14443 or the single-wire protocol (SWP). Sensorknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, RFID-Schnittstelle (31) gemäß dem Standard ISO/IEC 14443 oder ISO/IEC 18000-3 oder ISO/IEC 18000-6 ausgebildet ist.Sensor node according to one of the preceding claims, characterized in that the second, RFID interface ( 31 ) according to the standard ISO / IEC 14443 or ISO / IEC 18000-3 or ISO / IEC 18000-6. Sensorknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26) aktuelle Messdaten periodisch oder auf Anforderung durch die Verarbeitungseinheit (21) oder den Mikroprozessor (70) bereitstellt.Sensor node according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 26 ) current measurement data periodically or on request by the processing unit ( 21 ) or the microprocessor ( 70 ). Sensorknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (20) die für die Kommunikation mit dem Lesegerät (100) notwendigen Kommunikationskomponenten umfasst, wobei der Mikroprozessor (70) und das Lesegerät (100) gesicherte Kommunikationsendpunkte ausbilden.Sensor node according to one of the preceding claims, characterized in that the interface unit ( 20 ) for communication with the reader ( 100 ) comprises necessary communication components, wherein the microprocessor ( 70 ) and the reader ( 100 ) secure secured communication endpoints. Sensorknoten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (20) als Kommunikationsgateway gegenüber dem Mikroprozessor (70) agiert, das zwischen dem Lesegerät (100) und dem Mikroprozessor (70) ausgetauschte Daten ohne inhaltliche Verarbeitung weiterleitet.Sensor node according to claim 11, characterized in that the interface unit ( 20 ) as a communication gateway opposite the microprocessor ( 70 ) acting between the reader ( 100 ) and the microprocessor ( 70 ) exchanges exchanged data without content processing. Sensorknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (20) in der Kommunikation mit dem Lesegerät (100) einen Kommunikationsendpunkt ausbildet.Sensor node according to one of claims 1 to 10, characterized in that the interface unit ( 20 ) in communication with the reader ( 100 ) forms a communication endpoint. Verfahren zum kontaktlosen Übertragen von Signalen mit einem Sensorknoten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: – Erfassen von Zuständen und/oder Umgebungsparametern mit zumindest einem Sensor (26) des Sensorknotens (1) und Bereitstellen der Zustände und/oder Umgebungsparameter als Sensor-Messdaten; – (kryptographisches) Codieren der Sensor-Messdaten durch einen Mikroprozessor (70); und – gesichertes Übertragen der codierten Sensor-Messdaten über die RFID-Schnittstelle (31) des Sensorknotens (1) an ein Lesegerät (100) im Nahbereich des Sensorknotens (1).Method for the contactless transmission of signals with a sensor node according to one of the preceding claims, comprising the steps: - detecting states and / or environmental parameters with at least one sensor ( 26 ) of the sensor node ( 1 ) and providing the states and / or environmental parameters as sensor measurement data; - (cryptographic) coding of the sensor measurement data by a microprocessor ( 70 ); and - secure transmission of the encoded sensor measurement data via the RFID interface ( 31 ) of the sensor node ( 1 ) to a reader ( 100 ) in the vicinity of the sensor node ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Messdaten gesichert über die erste Schnittstelle (27, 28) mit mittlerer Reichweite kontaktlos an zumindest einen anderen Sensorknoten des Sensornetzwerks übertragen werden.Method according to claim 14, characterized in that the sensor measurement data are saved via the first interface ( 27 . 28 ) are transferred without contact to at least one other sensor node of the sensor network with medium range.
DE102010032775A 2010-07-29 2010-07-29 Sensor node for wireless sensor network utilized for condition monitoring of machine in industry, has microprocessor encoding and decoding sensor measurement data that are read-out by reader secured under control of microprocessor Ceased DE102010032775A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010032775A DE102010032775A1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Sensor node for wireless sensor network utilized for condition monitoring of machine in industry, has microprocessor encoding and decoding sensor measurement data that are read-out by reader secured under control of microprocessor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010032775A DE102010032775A1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Sensor node for wireless sensor network utilized for condition monitoring of machine in industry, has microprocessor encoding and decoding sensor measurement data that are read-out by reader secured under control of microprocessor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010032775A1 true DE102010032775A1 (en) 2012-02-02

Family

ID=45470896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010032775A Ceased DE102010032775A1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Sensor node for wireless sensor network utilized for condition monitoring of machine in industry, has microprocessor encoding and decoding sensor measurement data that are read-out by reader secured under control of microprocessor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010032775A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070007A (en) * 2015-07-24 2015-11-18 西安科技大学 Wireless sensor network node
EP2962813A1 (en) * 2014-07-01 2016-01-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power tool system
WO2019144383A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Tti (Macao Commercial Offshore) Limited Power tool cooperation control/feedback/sensor system
WO2019117836A3 (en) * 2017-08-23 2019-08-15 Netop Teknoloji̇ Yazilim San. Ve Ti̇c. A.Ş. Sensor device that transfers secure data
DE102021210434A1 (en) 2021-09-20 2023-03-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein MECHANICAL MACHINING MACHINE

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043446A2 (en) 2003-10-24 2005-05-12 Symbol Technologies, Inc. Radio frequency identification (rfid) based sensor networks
US7139222B1 (en) 2004-01-20 2006-11-21 Kevin Baxter System and method for protecting the location of an acoustic event detector
GB2428802A (en) 2005-07-30 2007-02-07 Peter Mccarthy Wearable motion sensor device with RFID tag
US20070171859A1 (en) 2006-01-20 2007-07-26 Cisco Technology Inc. Intelligent Association of Nodes with PAN Coordinator
US20080136606A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Separable device for controlling node and sensor network node
WO2009153093A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 Robert Bosch Gmbh Device for determining and/or monitoring the moisture content of the skin

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005043446A2 (en) 2003-10-24 2005-05-12 Symbol Technologies, Inc. Radio frequency identification (rfid) based sensor networks
US7139222B1 (en) 2004-01-20 2006-11-21 Kevin Baxter System and method for protecting the location of an acoustic event detector
GB2428802A (en) 2005-07-30 2007-02-07 Peter Mccarthy Wearable motion sensor device with RFID tag
US20070171859A1 (en) 2006-01-20 2007-07-26 Cisco Technology Inc. Intelligent Association of Nodes with PAN Coordinator
US20080136606A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Separable device for controlling node and sensor network node
WO2009153093A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 Robert Bosch Gmbh Device for determining and/or monitoring the moisture content of the skin

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FINKENZELLER, KLaus: RFID-Handbuch, Grundlagen und praktische Anwendungen induktiver Funkanlagen, Transponder und kontaktloser Chipkarten. München : Hanser, 2006. Deckblatt + Impressum + Seiten 337, 338. - ISBN 3-446-40398-1 *
IEEE 802.15
ISO/IEC 14443
ISO/IEC 14443 A
ISO/IEC 14443 B
ISO/IEC 18000-3
ISO/IEC 18000-6
ISO/IEC 18092
ISO/IEC 7816

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2962813A1 (en) * 2014-07-01 2016-01-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power tool system
CN105322600A (en) * 2014-07-01 2016-02-10 松下知识产权经营株式会社 Power tool system and tool devices
US9430928B2 (en) 2014-07-01 2016-08-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power tool system
CN105322600B (en) * 2014-07-01 2018-09-14 松下知识产权经营株式会社 Electric tool system and tool device
CN105070007A (en) * 2015-07-24 2015-11-18 西安科技大学 Wireless sensor network node
WO2019117836A3 (en) * 2017-08-23 2019-08-15 Netop Teknoloji̇ Yazilim San. Ve Ti̇c. A.Ş. Sensor device that transfers secure data
WO2019144383A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Tti (Macao Commercial Offshore) Limited Power tool cooperation control/feedback/sensor system
DE102021210434A1 (en) 2021-09-20 2023-03-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein MECHANICAL MACHINING MACHINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010032775A1 (en) Sensor node for wireless sensor network utilized for condition monitoring of machine in industry, has microprocessor encoding and decoding sensor measurement data that are read-out by reader secured under control of microprocessor
AT513461B1 (en) Access control procedure
EP2709081B1 (en) Method for monitoring the functionality of an RFID supported radio communication network in a spatially extended area
DE102013223515A1 (en) MULTI-ANTENNA ARRANGEMENT FOR NAHFELDKOMMUNIKATION
DE10227558A1 (en) System for data exchange between at least two contactless data carriers
CN104091138B (en) Method and system for data filtering
DE102020123702A1 (en) ANTENNA SWITCHING CONTROL FOR A0A ACQUISITION IN TELEPHONE AS KEY SYSTEMS WITH DE-WHITENED SOUND TRANSMISSION, CRC-BASED VALIDATION AND EVENT TIME CONTROL
DE112018005301T5 (en) Localization systems and methods that use open channel communication protocols and secure communication links
DE102012220263A1 (en) Wireless data exchanging system for use in e.g. contactless identification system for transferring data between base station and transponder in integrated circuit of motor car, has transponder authorized based on responses on challenge
DE102012220268A1 (en) Mobile device for configuring another device, method for configuring another device and corresponding arrangement with at least one short-range communication connection
CN109791708A (en) Suitable for obtaining the mobile unit of data relevant to the movement of vehicle and/or drive parameter
DE102009019324A1 (en) Circuit of a transponder and method for testing the circuit
CN104662392B (en) Radio communications system for consumption meter
EP3017432B1 (en) Secured communication device for a vehicle and vehicle system
CN101739575A (en) Data processing method for multi-hardware equipment centralized management in radio frequency identification system
DE102017130061A1 (en) WIRELESS SENSOR SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, SENSOR DAY AND COMMUNICATION PROCESS
EP3306891B1 (en) Method of communication and communication module for a vehicle
WO2014190445A2 (en) Method for managing media for wireless communication
DE202016103635U1 (en) Sensor arrangement with a sensor and a holder
EP2795832B1 (en) Method for reading an identification document in a contactless manner
DE102014207027A1 (en) monitoring system
DE102007022944A1 (en) Contactless portable data carrier
CN106292612A (en) A kind of ladle baking facility on-line fault diagnosis system
DE102004055659A1 (en) Heat and/or water consumption data collecting and transmitting device e.g. data collector, has control logic to control device and maintain data, time control module to selectively activates components, and interface to communicate data
CH711351A1 (en) Electronic access control and access control procedures.

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GIESECKE+DEVRIENT MOBILE SECURITY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: GIESECKE & DEVRIENT GMBH, 81677 MUENCHEN, DE

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final