DE102011016163A1

DE102011016163A1 - Satellitennavigationssystem-Datenempfänger und damit durchzuführendes Verfahren zum Dokumentieren des Zustands einer in oder an einem Gebäude installierten technischen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102011016163A1
Application number: DE102011016163A
Authority: DE
Inventors: Lars Tepper; Jochen Stöbich
Original assignee: Stoebich Brandschutz GmbH
Current assignee: Stoebich Brandschutz GmbH
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-04-06
Also published as: WO2012136360A1; DE102011016163B4

Abstract

Satellitennavigationssystem-Datenempfänger mit einem Empfangsmodul (12), das ausgebildet ist zum automatischen Empfangen von Satelliten-Funksignalen (16) und Ermitteln einer absoluten Position (Pabs) aus den Satelliten-Funksignalen (16), und einem digitalen Speicher (14), wobei in dem digitalen Speicher (14) ein digitaler Empfänger-Schlüssel (20) gespeichert ist und das Empfangsmodul (12) ausgebildet ist zum automatischen Abgeben eines verschlüsselten Positions-Signals (44), das anhand des digitalen Empfänger-Schlüssels (20) verschlüsselt ist und zumindest die absolute Position (Pabs) des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers (10) kodiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Satellitennavigationssystem-Datenempfänger mit (a) einem Empfangsmodul, das ausgebildet ist zum automatischen Empfangen von Satelliten-Funksignalen und zum Ermitteln einer absoluten Position aus den Satelliten-Funksignalen, und (b) einem digitalen Speicher. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Dokumentieren eines Zustands und/oder von Umgebungsparametern einer in oder an einem Gebäude installierten Vorrichtung.
Um eine technische Vorrichtung, beispielsweise eine Brandschutzvorrichtung, abzunehmen, muss der verantwortliche Anlagenbauer vor Ort erscheinen und den Zustand der Vorrichtung dokumentieren. Die Dokumentation dient dazu, die korrekte Errichtung und Funktion der Vorrichtung zu bestätigen, so dass etwaige spätere Fehlfunktionen entweder einer fehlerhaften Errichtung oder aber einem fehlerhaften Betrieb zugeordnet werden können. Die Abnahme der Vorrichtung stellt einen integralen Bestandteil der Herstellung der Vorrichtung dar, da für den späteren Betreiber ein Betreiben der Vorrichtung ohne Abnahme aus rechtlichen oder gesetzlichen Gründen oft nicht möglich oder inakzeptabel ist.
Wegen der hohen Bedeutung der Abnahme wird sie in der Regel gemeinsam vom Hersteller und dem Betreiber durchgeführt. Beide Seiten müssen dabei sicherstellen, dass die Dokumentation des Zustands der Vorrichtung nicht unberechtigt zu Ungunsten eines der Beteiligten ausfällt.
Die Abnahme ist für den Hersteller dann besonders aufwändig, wenn die abzunehmende Vorrichtung sicherheitsrelevant und entfernt von dem Sitz des Herstellers der Vorrichtung ist. Beispielsweise wird im Rahmen des Verfahrens der Zustand einer Brandschutzvorrichtung dokumentiert, die zu einem großen Teil vorgefertigt geliefert werden kann, bei der aber der korrekte Einbau besonders wichtig ist, da sicherheitsrelevant. Die Abnahme hat in diesem Fall einen signifikanten Anteil am Gesamtaufwand für die Herstellung der Brandschutzvorrichtung.
Die Abnahme einer technischen Vorrichtung beinhaltet vor allem die technische Dokumentation ihres Zustands, was durch Aufnehmen von technischen Messdaten erfolgt. Es muss dabei sichergestellt sein, dass die aufgenommenen Messdaten tatsächlich von der abzunehmenden Vorrichtung stammen. Insbesondere muss sichergestellt sein, dass nicht Messdaten einer anderen Vorrichtung aufgenommen und für die Messdaten der abzunehmenden Vorrichtung ausgegeben werden. So ist es möglich, mit einem bekannten Satellitennavigationssystem-Datenempfänger die absolute Position der abzunehmenden technischen Vorrichtung zu ermitteln. Es kann jedoch zu Fehlern beim Übertragen der Positionsdaten kommen, die entweder auf einer fehlerhaften Durchführung des Verfahrens beruhen oder absichtlich eingebracht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abnahme und Dokumentation von technischen Vorrichtungen, insbesondere von Brandschutzvorrichtungen, zu vereinfachen und Fehler zu vermeiden.
Die Erfindung löst das Problem durch einen gattungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfänger, in dessen digitalem Speicher ein digitaler Empfänger-Schlüssel gespeichert ist und dessen Empfangsmodul ausgebildet ist zum automatischen Abgeben eines verschlüsselten Positions-Signals, das anhand des digitalen Empfänger-Schlüssels verschlüsselt ist und zumindest die absolute Position des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers kodiert.
Die Erfindung löst das Problem zudem durch eine Dokumentiervorrichtung, insbesondere einen Rechner, mit (a) einem erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, (b) einen Prozessor, der eine Speichereinheit umfasst, und (c) zumindest eine Aufzeichnungsvorrichtung, mittels der Dokumentationsdaten in Form von Bildern, Tönen, Filmsequenzen, Texten, elektrischen und/oder Temperatur-Messwerten aufzeichenbar sind, wobei (d) der Prozessor eingerichtet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten (i) Empfangen des verschlüsselten Positions-Signals vom Satellitennavigationssystem-Datenempfänger, (ii) Senden des verschlüsselten Positions-Signals zusammen mit einer Auftragskennung an einen räumlich beabstandeten Zentral-Rechner, (iii) Empfangen eines in Reaktion auf das Senden des verschlüsselten Positions-Signals abgeschickten externen Schlüssels vom beabstandeten Zentral-Rechner über eine sichere Verbindung, (iv) Empfangen von Dokumentationsdaten von der zumindest einen Aufzeichnungsvorrichtung und (v) Verschlüsseln der Dokumentationsdaten zumindest auch anhand des externen Schlüssels und gegebenenfalls Senden der verschlüsselten Dokumentationsdaten an einen externen Rechner.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zum Dokumentierten der technischen Eigenschaft einer in oder an einem Gebäude installierten technischen Vorrichtung, mit den Schritten (i) Erfassen einer Auftragsnummer, die zumindest auch einen Auftrag zum Dokumentieren des technischen Zustandes der Vorrichtung kennzeichnet, und einer Seriennummer eines erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfängers, wobei die Auftragsnummer insbesondere von einem Auftragserteilungsrechner empfangen wird, (ii) Erzeugen eines externen digitalen Schlüssels und Erstellen einer Verknüpfung zwischen der Auftragsnummer und dem externen digitalen Schlüssel, beispielsweise durch Eintragen in eine Datenbank, (iii) Senden der Auftragsnummer, insbesondere an einen Auftragserteilungsrechner, (iv) Empfangen von verschlüsselten Positions-Signalen des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers, die anhand eines Empfänger-Schlüssels verschlüsselt wurden, der im Satellitennavigationssystem-Datenempfänger gespeichert ist, und der Auftragsnummer oder von Daten, anhand derer die Auftragsnummer ermittelbar ist, (v) Ermitteln des Empfänger-Schlüssels aus der Seriennummer des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers, beispielsweise durch Abfragen einer Datenbank, (vi) Ermitteln, ob das verschlüsselte Positions-Signal anhand des Empfänger-Schlüssels dekodierbar ist, (vii) verneinendenfalls Ausgeben einer Warnmeldung und bejahendenfalls Senden eines externen digitalen Schlüssels an eine erfindungsgemäße Dokumentiervorrichtung mittels einer gesicherten Verbindung, und (viii) Empfangen von mit dem externen digitalen Schlüssel verschlüsselten Dokumentationsdaten und Entschlüsseln der Dokumentationsdaten mit dem externen digitalen Schlüssel oder Bereitstellen der verschlüsselten Dokumentationsdaten, insbesondere Senden der verschlüsselten Dokumentationsdaten an den Auftragerteilungsrechner, so dass die technische Eigenschaft der Vorrichtung dokumentiert ist.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfängers die absoluten Koordinaten des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers stets sicher bekannt sind, ohne dass bewusste oder unbewusste Fehler auftreten können. Die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei der Abnahme von technischen Vorrichtungen wird damit deutlich reduziert.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einem Satellitennavigationssystem-Datenempfänger eine Vorrichtung verstanden, die ausgebildet ist zum Empfangen von Funksignalen von Satelliten und zum Errechnen der absoluten Position relativ zum Erdkoordinatensystem aus diesen Funksignalen.
Unter dem Merkmal, dass das Empfangsmodul ausgebildet ist zum Ermitteln einer absoluten Position wird insbesondere verstanden, dass das Empfangsmodul so ausgebildet ist, dass die absoluten Koordinaten der Position des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers auf ein-eindeutige Weise berechnet werden können. So ist es möglich, nicht aber notwendig, dass die absolute Position direkt kodiert wird. Es ist auch möglich, dass eine Position relativ zu einer Referenzposition angegeben wird, so dass aus der absoluten Position der Referenzposition und der vom Empfangsmodul abgegebenen relativen Position zu dieser Referenzposition die absolute Position ein-eindeutig ermittelbar ist.
Unter dem verschlüsselten Positionssignal wird insbesondere eine Folge von Zeichen, beispielsweise eine binäre Folge oder eine alphanumerische Folge von Zeichen oder Ziffern, verstanden, die nur anhand des Empfänger-Schlüssels in eine verständliche Kodierung der absoluten Position überführt werden kann.
Unter Umgebungsparametern werden insbesondere physikalische Größen verstanden, die beispielsweise die Eigenschaften der Atmosphäre oder physikalischer Felder charakterisieren. Umgebungsparameter können beispielsweise der Luftdruck, die absolute Luftfeuchtigkeit, die Temperatur, die Windgeschwindigkeit oder der Schallpegel sein.
In Schritt (i) wird die Auftragsnummer vorzugsweise von dem örtlich um beispielsweise mehr als 10 Kilometer beabstandeten Auftragserteilungsrechner empfangen.
Vorzugsweise besitzt der Satellitennavigationssystem-Datenempfänger eine Rechner-Schnittstelle, die ausgebildet ist zum Kommunizieren mit einem Rechner. Beispielsweise handelt es sich bei der Rechner-Schnittstelle um eine USB-Schnittstelle oder eine Bluetooth-Schnittstelle.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der digitale Empfänger-Schlüssel unveränderbar und/oder unauslesbar im digitalen Speicher gespeichert. Das stellt sicher, dass der digitale Empfänger-Schlüssel nur demjenigen bekannt ist, der ihn im digitalen Speicher abgespeichert hat. Insbesondere ist der Empfänger-Schlüssel nicht von einem unbefugten Dritten ermittelbar, der den Satellitennavigationssystem-Datenempfänger zur Verfügung hat.
Unter dem Merkmal, dass der digitale Empfänger-Schlüssel unveränderbar gespeichert ist, wird insbesondere verstanden, dass eine gezielte Änderung des Empfänger-Schlüssels physikalisch ausgeschlossen oder so gesichert ist, dass ein Dritter, der nicht über das Wissen des Herstellers verfügt, den Empfänger-Schlüssel nicht ändern kann. Beispielsweise ist der Empfänger-Schlüssel in einem Nur-Lese-Speicher abgelegt, der nur nicht elektrisch geändert werden kann. Beispielsweise ist dieser Nur-Lese-Speicher nur mit UV-Licht beschreibbar und auf für UV-Licht undurchlässige Weise vergossen.
Unter dem Merkmal, dass der Empfänger-Schlüssel unauslesbar im digitalen Speicher gespeichert ist, wird insbesondere verstanden, dass es zwar theoretisch möglich ist, den digitalen Speicher gezielt so zu zerstören, dass der Empfänger-Schlüssel beispielsweise mittels Rastersondenmikroskopie auslesbar ist, dass aber ein zerstörungsfreies Auslesen nicht möglich ist.
Bevorzugt kennzeichnet der Empfänger-Schlüssel den Satellitennavigationssystem-Datenempfänger ein-eindeutig. Erfindungsgemäß ist nämlich auch ein Satz aus mindestens zwei erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfängern, wobei jeder der Satellitennavigationssystem-Datenempfänger in diesem Satz einen individuellen und einzigartigen Empfänger-Schlüssel gespeichert enthält. Das hat den Vorteil, dass festgestellt werden kann, ob Positionsdaten mit einem vorgegebenen Satellitennavigationssystem-Datenempfänger aufgenommen wurden. Gelingt nämlich das Dekodieren mit dem zugehörigen Empfänger-Schlüssel, so beweist dies, dass der entsprechende Satellitennavigationssystem-Datenempfänger verwendet wurde. Gelingt es nicht, muss ein anderer Satellitennavigationssystem-Datenempfänger verwendet worden sein.
Bevorzugt hat der Satellitennavigationssystem-Datenempfänger eine auslesbare Seriennummer, die den Satellitennavigationssystem-Datenempfänger eindeutig kennzeichnet. Diese auslesbare Seriennummer kann beispielsweise elektrisch auslesbar in dem digitalen Speicher gespeichert sein. Denkbar ist aber auch, dass die Seriennummer vom Menschen wahrnehmbar beispielsweise auf einem Gehäuse angebracht ist oder dass die Seriennummer durch einen Barkode kodiert am Satellitennavigationssystem-Datenempfänger angegeben ist. Eine derartig auslesbare Seriennummer hat den Vorteil, dass der Satellitennavigationssystem-Datenempfänger anhand dieser Seriennummer identifizierbar ist, so dass der Empfänger-Schlüssel für denjenigen ermittelbar ist, der beide Daten miteinander verknüpft kennt.
Vorzugsweise besitzt der Satellitennavigationssystem-Datenempfänger einen Sender, dessen Reichweite unter Standardbedingungen höchstens 1000 m beträgt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Bluetooth-Sender, der auf einer Frequenz sendet, bei dem die Absorption durch die umgebende Luft im Vergleich zu seiner Sendestärke so groß ist, dass das Signal sich außerhalb eines Umkreises von 1000 m nur mit so hohem technischen Aufwand empfangen lässt, dass es eine technische Spezialausrüstung erfordert. Das macht es möglich, den Satellitennavigationssystem-Datenempfänger beabstandet von der zu dokumentierenden technischen Vorrichtung anzuordnen und dennoch sicherzugehen, dass der Abstand von der kodiert übertragenen absoluten Position höchstens 1000 m beträgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Empfangsmodul ausgebildet zum automatischen Abgeben eines Schlüssel-Positionssignals, das zusätzlich zur absoluten Position des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers auch Satelliten-Kennungen derjenigen Satelliten, deren Signale empfangbar sind, und/oder Signalstärken derjenigen Satelliten, deren Signale empfangbar sind, kodiert. Hierunter sind die Kennungen bzw. Signalstärken derjenigen Satelliten zu verstehen, die zu dem Moment gemessen werden, zu dem auch die absolute Position bestimmt wird.
Anhand dieser Daten lässt sich ein zusätzlicher Plausibilitätstest erstellen, anhand dessen die ermittelte Position verifizierbar ist.
Erfindungsgemäß ist zudem eine Dokumentiervorrichtung, die neben einem erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfänger einen Prozessor, der eine Speichereinheit umfasst, und eine Aufzeichnungsvorrichtung aufweist, mittels der Dokumentationsdaten in Form von Bildern, Tönen, Filmsequenzen, Texten und/oder elektrischen oder Temperatur-Messwerten aufzeichenbar sind, wobei der Prozessor eingerichtet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten (i) Empfangen des verschlüsselten Positions-Signals vom Satellitennavigationssystem-Datenempfänger, (ii) Senden des verschlüsselten Positions-Signals zusammen mit einer Auftragskennung an einen räumlich beabstandeten Rechner, (iii) Empfangen eines in Reaktion auf das Senden des verschlüsselten Positions-Signals abgeschickten externen Schlüssels vom beabstandeten Rechner über eine sichere Verbindung, (iv) Empfangen von Dokumentationsdaten von der Aufzeichnungsvorrichtung und (v) Verschlüsseln der Dokumentsdaten anhand des externen Schlüssels.
Unter einem räumlich beabstandeten Rechner wird insbesondere ein Rechner verstanden, der in einer Entfernung von zumindest 10 Kilometern aufgestellt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Prozessor eingerichtet zum automatischen Wiederholen zumindest von Schritt (i) in regelmäßigen Zeitabständen. Beispielsweise ist der Zeitabstand kleiner als eine Minute und das Wiederholen kann insbesondere bis zum Empfang eines Endsignals durchgeführt werden.
Unter einem Erfassen der Auftragsnummer wird insbesondere ein Empfangen der Daten von einem Dritten verstanden.
Unter dem externen digitalen Schlüssel wird insbesondere ein Schlüssel mit mindestens 10 alphanumerischen Stellen verstanden, so dass eine hohe Verschlüsselungsstärke erreichbar ist.
Unter dem Senden der Auftragsnummer und gegebenenfalls des externen Schlüssels an die erfindungsgemäße Dokumentiervorrichtung wird insbesondere ein elektronisches Übermitteln verstanden.
Das Ermitteln des Empfänger-Schlüssels aus der Seriennummer des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers erfolgt vorzugsweise durch Abfragen einer, beispielsweise elektronischen, Datenbank, die beide Daten miteinander verknüpft. Diese Datenbank ist ein wichtiges Element der Erfindung und wird daher geheim gehalten.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Verfahren zum Dokumentieren eines Zustands einer in oder an einem Gebäude installierten Vorrichtung, mit den Schritten (i) automatisches Empfangen von Satelliten-Funksignalen und Ermitteln einer absoluten Position aus den Satelliten-Funksignalen mittels eines Empfangsmoduls eines erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfängers, (ii) Berechnen von Positions-Signalen durch Verschlüsseln der absoluten Position mit einem digitalen Empfänger-Schlüssel, (iii) Versenden der verschlüsselten Positions-Daten an einen Zentralrechner, (iv) Empfangen eines externen digitalen Schlüssels, (v) Aufzeichnen von Dokumentationsdaten in Form von Bildern, Tönen, Filmsequenzen, Texten, elektrischen und/oder Temperatur-Messwerten mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung, (v) automatisches Verschlüsseln der Dokumentationsdaten mit dem externen digitalen Schlüssel und (vi) Versenden der verschlüsselten Dokumentationsdaten an einen beabstandeten Rechner, insbesondere den Zentralrechner.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfängers einer erfindungsgemäßen Dokumentiervorrichtung und
2 zeigt schematisch, wie vom Empfangsmodul aus einem Datenstrom, der die absolute Position kodiert, die kodierte absolute Position erhalten wird.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Satellitennavigationssystem-Datenempfänger 10, der ein Empfangsmodul 12 und einen digitalen Speicher 14 umfasst. Der digitale Speicher 14 kann Teil des Empfangsmoduls 12 sein. Das Empfangsmodul 12 ist eingerichtet, um Satelliten-Funksignale 16 von einer Mehrzahl von Satelliten, von denen der Satellit 18 gezeigt ist, zu empfangen und daraus die absolute Position P_abs zu bestimmen.
Im digitalen Speicher 14 ist ein digitaler Empfänger-Schlüssel 20 gespeichert, mit dem die Daten, die die absolute Position P_abs kodieren, verschlüsselt werden. Das Empfangsmodul 12 ist eingerichtet zum automatischen Abgeben verschlüsselter Positions-Daten 22, die die absolute Position P_abs verschlüsselt als Position P_abs,kod kodieren. Die Positions-Daten 22 werden über eine Schnittstelle 24 abgegeben, die beispielsweise eine USB-Schnittstelle sein kann. Denkbar ist aber auch, dass die Schnittstelle eine Bluetooth-Schnittstelle ist oder eine Datenleitung umfasst, beispielsweise ein Datenkabel. Es ist auch möglich, dass die Schnittstelle 24 durch eine Steckverbindung mit einem Rechner gebildet ist.
Der digitale Empfänger-Schlüssel 20 ist im digitalen Speicher 14 unveränderbar gespeichert. Insbesondere ist der digitale Speicher 14 versiegelt, so dass der Empfänger-Schlüssel 20 nur durch Zerstören des digitalen Speichers 14 ermittelbar oder veränderbar ist.
Der Satellitennavigationssystem-Datenempfänger 10 besitzt eine auslesbare Seriennummer 26, die auf ein nicht eingezeichnetes Gehäuse des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers 10 eingeprägt ist.
Der Satellitennavigationssystem-Datenempfänger 10 ist Teil einer erfindungsgemäßen Dokumentiervorrichtung 28, die zusätzlich einen Prozessor 30, der eine Speichereinheit 32 umfasst, und zwei Aufzeichnungsvorrichtungen 34.1, 34.2 aufweist. Die erste Aufzeichnungsvorrichtung 34.1 ist eine Kamera, mit der Bilder einer zu dokumentierenden technischen Vorrichtung 36 aufgenommen werden können. Die zweite Aufzeichnungsvorrichtung 34.2 ist ein Mikrofon, mit der Umgebungsgeräusche aufzeichenbar sind. Weitere mögliche Aufzeichnungsvorrichtungen sind Voltmeter, Amperemeter, Widerstandsmessgeräte, Thermometer, Barkodescanner und RFID-Leser. Auch weitere Aufzeichnungsvorrichtungen sind denkbar.
Der Prozessor 30 ist eingerichtet zum automatischen Empfangen der verschlüsselten Positions-Signale 22 vom Empfangsmodul 12 und zum Senden dieses verschlüsselten Positions-Signals, das die verschlüsselte absolute Position P_abs,kod kodiert, mittels einer Sendevorrichtung 38 an einen räumlich beabstandeten Zentralrechner 40, der beispielsweise in einer anderen Stadt steht. Antwortet der Zentralrechner 40, so ist der Prozessor eingerichtet zum automatischen Empfangen eines externen Schlüssels 42 mittels einen diesen kodierenden Signals 44, zum Empfangen von Dokumentationsdaten von den Aufzeichnungsvorrichtung 34 und zum Verschlüsseln der Dokumentationsdaten anhand des externen Schlüssels 42, der nach Empfang in der Speichereinheit 32 abgelegt wird.
Nach dem Beenden der Aufzeichnung oder auch während der Aufzeichnung sendet die Dokumentiervorrichtung 28 die verschlüsselten Dokumentationsdaten beispielsweise an den Zentralrechner 40. Es ist sichergestellt, dass die auf dem Zentralrechner 40 liegenden Daten tatsächlich am Ort mit der absoluten Position P_abs aufgenommen wurden und damit zu der zu dokumentierenden technischen Vorrichtung 36 gehören. Der Hersteller der abzunehmenden Vorrichtung 36 kann also am entfernten Ort des Zentralrechners 40 bleiben und dennoch sicher sein, dass ein externer Dienstleister am Ort der Vorrichtung 36 diese dokumentiert, ohne dass eine Manipulation möglich ist.
2 zeigt schematisch, wie in dem Satellitennavigationssystem-Datenempfänger 10 unter Verwendung des Empfänger-Schlüssels 20 verschlüsselt wird. Der Empfänger-Schlüssel hat nur Zahlen von 0 bis 7. Das Empfangsmodul 12 umfasst einen Empfangschip 46, beispielsweise einen SirfStarIII-Chip, der von einer nicht eingezeichneten Antenne empfangene Satelliten-Signale in ein erstes digitales Signal 48 umsetzt. Das digitale Signal 48 wird von einem UART (universal asynchronous receiver transmitter) von einer Empfangsschaltung im Empfangschip 46 erzeugt.
Dieses erste Signal 48 enthält in jedem Telegramm ein Datenbyte an Nutzlast und gelangt zu einem Mikrocontroller 50, der den digitalen Speicher 14 umfasst. Anhand der Schlüsselfolge 3603 wird das beispielhafte Verschlüsselungsverfahren erläutert.
So ist das erste Byte des Signals 48 gezeigt. Die erste Stelle des Empfänger-Schlüssels 20 ist eine „3”, betrachtet wird also das Bit an Stelle 3. Da die „3” eine ungerade Zahl ist, wird die dritte Stelle des ersten Bytes invertiert, so dass aus der 1 eine 0 wird. Wäre das Bit an der dritten Stelle eine „0”, würde es in eine „1” geändert.
Das zweite Byte des Signals 48 ist ebenfalls dargestellt. Da die zweite Stelle des Empfänger-Schlüssels 20 eine „6” ist, also eine gerade Zahl, wird das Bit an Stelle 6 (hier eine „1”) mit dem nachfolgenden Bit (hier auch eine „1”) getauscht.
Die dritte Stelle des Empfänger-Schlüssels 20 ist eine „0”, die zwar eine gerade Zahl ist, aber als ungerade Zahl behandelt wird. Daher wird das Bit an der Stelle „0” (hier eine „1”) mit der nachfolgenden Stelle getauscht.
Durch diese Verschlüsselung, die rein exemplarisch ist und durch eine beliebige andere Verschlüsselung ersetzt werden könnte, wird ein zweites Signal 52 erhalten, das an die Schnittstelle 24 (vgl. 1) geleitet wird.
1 zeigt zudem schematisch, wie ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. Zunächst wird eine Auftragsnummer 54 von einem Auftragserteilungsrechner 56 vom Zentralrechner 40 empfangen. Es wird zudem die Seriennummer 26 erfasst, beispielsweise indem diese vor einem Versand des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers 10 abgeschrieben und gespeichert wird. In einem zweiten Schritt wird der externe digitale Schlüssel 42 erzeugt, beispielsweise mittels eines Zufallsgenerators, und die Verknüpfung zwischen der Auftragsnummer 54 und dem digitalen Schlüssel 42 wird in einer nicht eingezeichneten Datenbank abgelegt. In einem dritten Schritt wird die Auftragsnummer 42 an die Dokumentiervorrichtung 28 gesendet. Es ist möglich, dass auch der externe Schlüssel 42 versendet wird. In einem vierten Schritt werden von der Dokumentiervorrichtung 28 die verschlüsselten Positions-Signale empfangen, die mit der Auftragsnummer verknüpft sind.
In einem fünften Schritt wird aus der Seriennummer 26 der Empfänger-Schlüssel 20 des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers 10 bestimmt. Dieser Empfänger-Schlüssel 20 ist bei der Herstellung des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers 10 gespeichert worden und mit der Seriennummer 26 in einer Datenbank verknüpft worden. Diese Datenbank wird vom Betreiber des Zentralrechners 40 geheim gehalten und stellt die Gewähr dafür dar, dass die aufgenommenen Dokumentationsdaten nicht manipulierbar sind.
In einem sechsten Schritt wird ermittelt, ob das verschlüsselte Positions-Signal anhand des Empfänger-Schlüssels dekodierbar ist. Ist das der Fall, wurde das Positions-Signal vom korrekten Satellitennavigationssystem-Datenempfänger 10 verschlüsselt, nämlich von dem mit der Seriennummer 26. Ist das der Fall, so wird der externe Schlüssel 42 an die Dokumentiervorrichtung 28 versendet. Schließlich werden die anhand des digitalen Schlüssels 42 verschlüsselten Daten von der Dokumentationsvorrichtung 28 empfangen.
Bezugszeichenliste

10: Satellitennavigationssystem-Datenempfänger
12: Empfangsmodul
14: digitaler Speicher
16: Satelliten-Funksignal
18: Satellit
20: Empfänger-Schlüssel
22: Positions-Datei
24: Schnittstelle
26: Seriennummer
28: Dokumentiervorrichtung
30: Prozessor
32: Speichereinheit
34: Aufzeichnungsvorrichtung
36: Vorrichtung
38: Sendevorrichtung
40: Zentralrechner
42: externer Schlüssel
44: Signal
46: Empfangschip
48: erstes Signal
50: Mikrocontroller
52: zweites Signal
54: Auftragsnummer
56: Auftragserteilungsrechner
P_abs: absolute Position
P_abs,kod: verschlüsselte absolute Position

Claims

Satellitennavigationssystem-Datenempfänger mit (a) einem Empfangsmodul (12), das ausgebildet ist zum automatischen – Empfangen von Satelliten-Funksignalen (16) und – Ermitteln einer absoluten Position (P_abs) aus den Satelliten-Funksignalen (16), und (b) einem digitalen Speicher (14), dadurch gekennzeichnet, dass (c) in dem digitalen Speicher (14) ein digitaler Empfänger-Schlüssel (20) gespeichert ist und (d) das Empfangsmodul (12) ausgebildet ist zum automatischen Abgeben eines verschlüsselten Positions-Signals (44), das – anhand des digitalen Empfänger-Schlüssels (20) verschlüsselt ist und – zumindest die absolute Position (P_abs) des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers (10) kodiert.
Satellitennavigationssystem-Datenempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Empfänger-Schlüssel (20) unveränderbar und/oder unauslesbar im digitalen Speicher (14) gespeichert ist.
Satellitennavigationssystem-Datenempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger-Schlüssel (20) den Satellitennavigationssystem-Datenempfänger (10) eindeutig kennzeichnet.
Satellitennavigationssystem-Datenempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine auslesbare Seriennummer (26) hat, die den Satellitennavigationssystem-Datenempfänger (10) eindeutig kennzeichnet.
Satellitennavigationssystem-Datenempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sender, insbesondere einen Bluetooth-Sender, dessen Reichweite unter Standardbedingungen höchstens 1000 Meter beträgt.
Satellitennavigationssystem-Datenempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das verschlüsselte Positions-Signal (44) zusätzlich zur absoluten Position (P_abs) Satelliten-Kennungen derjenigen Satelliten, deren Signale (44) empfangbar sind, und/oder Signalstärken derjenigen Satelliten, deren Signale empfangbar sind, kodiert.
Dokumentiervorrichtung, insbesondere Rechner, gekennzeichnet durch (a) einen Satellitennavigationssystem-Datenempfänger (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, (b) einen Prozessor (30), der eine Speichereinheit (32) umfasst, und (c) zumindest eine Aufzeichnungsvorrichtung (34), mittels der Dokumentationsdaten in Form von Bildern, Tönen, Filmsequenzen, Texten, elektrischen und/oder Temperatur-Messwerten aufzeichenbar sind, (d) wobei der Prozessor (30) eingerichtet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten: (i) Empfangen des verschlüsselten Positions-Signals vom Satellitennavigationssystem-Datenempfänger (10), (ii) Senden des verschlüsselten Positions-Signals zusammen mit einer Auftragskennung, an einen räumlich beabstandeten Zentral-Rechner (40), (iii) Empfangen eines in Reaktion auf das Senden des verschlüsselten Positions-Signals abgeschickten externen Schlüssels vom beabstandeten Zentral-Rechner (40) über eine sichere Verbindung, (iv) Empfangen von Dokumentationsdaten von der zumindest einen Aufzeichnungsvorrichtung (34) und (v) Verschlüsseln der Dokumentationsdaten zumindest auch anhand des externen Schlüssels und gegebenenfalls Senden der verschlüsselten Dokumentationsdaten an einen externen Rechner.
Dokumentiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (30) eingerichtet ist zum automatischen Wiederholen zumindest von Schritt (i), insbesondere in regelmäßigen Zeitabständen.
Verfahren zum Dokumentieren der technischen Eigenschaften einer in oder an einem Gebäude installierten technischen Vorrichtung (36), mit den Schritten: (i) Erfassen – einer Auftragsnummer (54), die zumindest auch einen Auftrag zum Dokumentieren des Zustands der in oder an einem Gebäude installierten Vorrichtung (36) kennzeichnet und – einer Seriennummer eines Satellitennavigationssystem-Datenempfängers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, (ii) Erzeugen eines externen digitalen Schlüssels (42) und Erstellen einer Verknüpfung zwischen der Auftragsnummer (54) und dem externen digitalen Schlüssel (42), (iii) Senden der Auftragsnummer (54) und des externen Schlüssels (42), (iv) Empfangen – von verschlüsselten Positions-Signalen des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers (10), die anhand eines Empfänger-Schlüssels (20) verschlüsselt wurden, und – der Auftragsnummer (54) oder von Daten, anhand derer die Auftragsnummer ermittelbar ist, (v) Ermitteln des Empfänger-Schlüssels (20) aus der Seriennummer (26) des Satellitennavigationssystem-Datenempfängers (10), (vi) Ermitteln, ob das verschlüsselte Positions-Signal anhand des Empfänger-Schlüssels (20) dekodierbar ist, und (vii) verneinendenfalls Ausgeben einer Warnmeldung und bejahendenfalls – Senden des externen digitalen Schlüssels an eine Dokumentiervorrichtung nach Anspruch 7 mittels einer gesicherten Verbindung, – Empfangen von zumindest auch mit dem externen digitalen Schlüssel verschlüsselter Dokumentationsdaten und – Entschlüsseln der Dokumentationsdaten mit dem externen digitalen Schlüssel oder Bereitstellen der verschlüsselten Dokumentationsdaten, so dass die technische Eigenschaft der Vorrichtung (36) dokumentiert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (vi) ermittelt wird, ob das verschlüsselte Positions-Signal eine Position innerhalb eines vorgegebenen Raum-Zeit-Intervalls kodiert und – verneinendenfalls Ausgeben einer Warnmeldung und/oder Beenden des Verfahrens und – bejahendenfalls Fortsetzen des Verfahrens.
Verfahren zum Dokumentieren eines Zustands einer in oder an einem Gebäude installierten Vorrichtung (36), mit den Schritten: (i) automatisches Empfangen von Satelliten-Funksignalen und Ermitteln einer absoluten Position (P_abs) aus den Satelliten-Funksignalen (16) mittels eines Empfangsmoduls (12), (ii) Berechnen von Positions-Signalen durch Verschlüsseln der absoluten Position (P_abs) mit einem digitalen Empfänger-Schlüssel (20), (iii) Versenden der verschlüsselten Positions-Daten an einen Zentralrechner (40), (iv) Empfangen eines externen digitalen Schlüssels (42), (v) Aufzeichnen von Dokumentationsdaten in Form von Bildern, Tönen, Filmsequenzen, Texten, elektrischen und/oder Temperatur-Messwerten mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung (34), (vi) automatisches Verschlüsseln der Dokumentationsdaten mit dem externen digitalen Schlüssel (42) und (vii) Versenden der verschlüsselten Dokumentationsdaten an den Zentralrechner (40).