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Hintergrund der Erfindung
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Softwaredaten-Ladeprotokolle werden zum Laden von Software in kompatible vor Ort auswechselbare Einheiten in einem Flugzeug verwendet. Datenladeprotokolle für Avionikanwendungen sind typischerweise dafür ausgelegt, einen möglichst breiten Bereich von Zielgeräten zu unterstützen. Systemintegratoren möchten oft die Nutzung eines gegebenen Protokolls auf so viele Komponenten in einem Flugzeugsystem wie möglich ausdehnen, um die Wartungsaspekte in Verbindung mit dem System zu vereinfachen. Demzufolge erreichen Datenladeprotokolle einen Komplexitätsgrad, der nicht immer kosteneffektiv in einfacheren oder kleineren Geräten oder älteren Geräten, die zu neueren Datenladeprotokollen inkompatibel sind, zu implementieren ist.
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Versuche, das Anpassungsproblem von Datenladeprotokollen an einfachere oder ältere Geräte zu lösen, die nicht die Komplexitäten der meisten Einzellösungs-Datenladeprotokolle in Kauf nehmen können, umfassen (1) eine Modifizierung der Zielgeräte, sodass sie die benötigte zusätzliche Funktionalität enthalten, und (2) die Bereitstellung eines Gateway, wodurch das Kommunikationsmedium an ein einfacheres preiswerteres Medium angepasst wird, bei dem aber das Datenladeprotokoll immer noch von dem Zielgerät gehandhabt wird. Der erste Punkt führt zu höheren Kosten und längeren Entwicklungszeit und kann die Bereitstellung unterschiedlicher oder zusätzlicher Kommunikationsmedien sowie die Bereitstellung einer zusätzlichen Funktionalität zum Unterstützen des notwendigen Protokolls beinhalten. Jede Bereitstellung kann teure Änderungen an dem Hardwareaufbau erfordern, um erforderliche Schnittstellen- und Verarbeitungsänderungen zu unterstützen. Der zweite Punkt kann das Kostenproblem in Verbindung mit der physischen Verbindungsmöglichkeiten beheben, vermindert aber nicht die Notwendigkeit, die Datenladeprotokollfunktionalität in die einfachen oder älteren Geräte zu implementieren.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Ein Aspekt der Erfindung beinhaltet ein System zum Laden von Daten in ein Zielgerät mit einem Standard-Datenladekommunikationsprotokoll, wobei das Zielgerät zu dem Standard-Datenladekommunikationsprotokoll inkompatibel ist. Das System umfasst eine Medienablage zum Speichern von Daten; eine Datenladevorrichtung, die zum Übertragen von Daten unter Verwendung eines Standard-Datenladekommunikationsprotokolls eingerichtet ist; ein Zielgerät, das dafür eingerichtet ist, unter Verwendung eines dem Zielgerät zugehörigen proprietären Datenladeprotokolls, das zu dem Standard-Datenladeübertragungsprotokoll inkompatibel ist, zu kommunizieren; und ein Proxy-Gerät zwischen der Datenladevorrichtung und dem Zielgerät, wobei das Proxy-Gerät dafür eingerichtet ist, die Kommunikation zwischen dem Standard-Datenladekommunikationsprotokoll und dem proprietären Datenladeprotokoll zu übersetzen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Laden von Daten in ein Zielgerät unter Verwendung eines Standard-Datenladekommunikationsprotokolls, wobei das Zielgerät zu dem Standard-Datenladekommunikationsprotokoll inkompatibel ist. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Abrufs von Daten aus einer Medienablage; das Herunterladen der Daten an ein zwischengeschaltetes Proxy-Gerät unter Verwendung eines Standard-Datenladekommunikationsprotokolls; eine Konfigurierung der Daten zur Übertragung unter Verwendung eines einem Zielgerät zugehörigen proprietären Datenladeprotokolls, das zu dem Standard-Datenladekommunikationsprotokoll inkompatibel ist; und der Übertragung der Daten an das Zielgerät unter Verwendung des proprietären Datenladeprotokolls.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen ist:
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1 eine schematische Darstellung, die den Lösungsansatz gemäß dem Stand der Technik zum Implementieren eines Datenladeprotokolls darstellt.
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2 eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Implementieren eines Datenladeprotokolls gemäß der Erfindung darstellt.
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3 eine schematische Darstellung, die ein weiteres Detail des Proxy-Agenten in 2 darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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In der nachstehenden Beschreibung werden für die Zwecke der Erläuterung zahlreiche spezifische Details beschrieben, um für ein tiefergehendes Verständnis der hierin beschriebenen Technologie zu sorgen. Es wird jedoch für den Fachmann ersichtlich sein, dass die exemplarischen Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details in die Praxis umgesetzt werden können. In weiteren Fällen werden Strukturen und ein Gerät in Diagrammform dargestellt, um die Beschreibung der exemplarischen Ausführungsformen zu erleichtern.
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Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Diese Zeichnungen veranschaulichen bestimmte Details spezifischer Ausführungsformen, die das hierin beschriebene Modul, Verfahren und Computerprogrammprodukt implementieren. Die Zeichnungen sollten jedoch nicht als Vorgabe irgendwelcher Einschränkungen betrachtet werden, die in den Zeichnungen vorhanden sein können. Das Verfahren und Computerprogrammprodukt können auf jedem maschinenlesbaren Medium zum Durchführen ihrer Operationen bereitgestellt sein. Die Ausführungsformen können unter Verwendung eines bestehenden Computerprozessor oder durch einen für diesen oder einen weiteren Zweck enthaltenen speziellen Computerprozessor oder durch ein als Hardware aufgebautes System implementiert sein.
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Wie vorstehend angemerkt, beinhalten hierin beschriebene Ausführungsformen ein Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Medien zum Transportieren oder Lagern darauf gespeicherter maschinenausführbarer Instruktionen oder Datenstrukturen. Derartige maschinenlesbare Medien können beliebige verfügbare Medien sein, auf welche durch einen allgemeinen oder speziellen Computer oder eine andere Maschine mit einem Prozessor zugegriffen werden kann. Beispielsweise können derartige maschinenlesbare Medien ein RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM oder anderen optischen Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder andere Magnetspeichervorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium umfassen, die zum Transportieren oder Speichern von gewünschten Programmcode in der Form maschinenausführbarer Instruktionen oder Datenstrukturen verwendet werden können, und auf die von einem allgemeinen oder speziellen Computer oder einer anderen Maschine mit einem Prozessor aus zugegriffen werden kann. Wenn Information über ein Netzwerk oder eine andere Kommunikationsverbindung (entweder fest verdrahtet, drahtlos oder eine Kombination von fest verdrahtet und drahtlos) an eine Maschine übertragen oder geliefert wird, betrachtet die Maschine die Verbindung korrekt als ein maschinenlesbares Medium. Somit wird jede derartige Verbindung korrekt als maschinenlesbares Medium bezeichnet. Kombinationen der Vorstehenden sind ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs maschinenlesbarer Medien enthalten. Maschinenausführbare Instruktionen weisen beispielsweise Instruktionen und Daten auf, welche einen allgemeinen Computer, speziellen Computer oder spezielle Verarbeitungsmaschinen veranlassen, eine bestimmte Funktion oder Gruppe von Funktionen auszuführen.
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Ausführungsformen werden in dem allgemeinen Kontext von Verfahrensschritten beschrieben, die in einer Ausführungsform durch ein Programmprodukt implementiert sein können, das maschinenausführbare Instruktionen, wie z.B. Programmcode, beispielsweise in der Form von Programmmodulen, die durch Maschinen in vernetzten Umgebungen ausgeführt werden, enthält. Im Wesentlichen enthalten Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die die Auswirkung einer Durchführung spezieller Aufgaben oder der Implementation spezieller abstrakter Datentypen haben. Maschinenausführbare Instruktionen, zugeordnete Datenstrukturen und Programmmodule repräsentieren Beispiele von Programmcode zur Ausführung von Schritten des hierin offengelegten Verfahrens. Die spezielle Ablauffolge derartiger ausführbarer Instruktionen oder zugeordneter Datenstrukturen repräsentiert Beispiele entsprechender Aktionen zum Implementieren der in derartigen Schritten beschriebenen Funktionen.
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Ausführungsformen können in einer vernetzten Umgebung unter Anwendung logischer Verbindungen mit einem oder mehreren entfernten Computern mit Prozessoren in die Praxis umgesetzt werden. Logische Verbindungen können ein lokales Netzwerk (LAN) und ein Weitverkehrsnetzwerk (WLAN) beinhalten, die hierin im Rahmen eines Beispiels und nicht einer Einschränkung dargestellt werden. Derartige Netzwerkumgebungen sind in Büro- oder Unternehmens-Computernetzwerken, internen Netzen und dem Internet üblich, und können eine große Vielfalt unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle nutzen. Der Fachmann wird erkennen, dass derartige Netzwerk-Computerumgebungen typischerweise viele Arten von Computersystemkonfigurationen einschließlich Personal Computern, Handgeräten, Multiprozessorsystemen, Mikroprozessor-basierender oder programmierbarer Consumerelektronik, Netzwerk-PCs, Minicomputer, Großcomputern und dergleichen umfassen.
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Ausführungsformen können auch in verteilten Rechnerumgebungen in die Praxis umgesetzt werden, in welcher Aufgaben durch lokale oder entfernte Verarbeitungsvorrichtungen durchgeführt werden, die (entweder durch fest verdrahtete Verbindungen, drahtlose Verbindungen oder eine Kombination von fest verdrahteten und drahtlosen Verbindungen) über ein Kommunikationsnetzwerk verbunden sind. In einer verteilten Rechnerumgebung können Programmmodule sowohl in lokalen als auch in entfernten Speichervorrichtungen angeordnet sein.
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Ein exemplarisches System zum Implementieren der gesamten oder von Teilen der exemplarischen Ausführungsformen kann ein allgemeines Rechnergerät in der Form eines Computers beinhalten, der eine Verarbeitungseinheit, einen Systemspeicher und einen Systembus enthält, der verschiedene Systemkomponenten einschließlich des Systemspeichers mit der Verarbeitungseinheit verbindet. Der Systemspeicher kann einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Arbeitsspeicher (RAM) beinhalten. Der Computer kann auch ein magnetisches Festplattenlaufwerk zum Lesen von und Schreiben auf eine magnetische Festplatte, ein Magnetplattenlaufwerk zum Lesen von oder Schreiben auf eine entnehmbare magnetische Platte, und ein optisches Plattenlaufwerk zum Lesen von oder Schreiben auf eine optische Platte wie z.B. eine CD-ROM oder andere optische Medien enthalten. Die Laufwerke und deren zugeordnete maschinenlesbaren Medien stellen einen nicht-flüchtigen Speicher von maschinenausführbaren Instruktionen, Datenstrukturen, Programmmodulen und anderen Daten für den Computer bereit.
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Nutzbringende Auswirkungen des in den Ausführungsformen offengelegten Verfahren beinhalten die Beseitigung einer Abhängigkeit von dem Datenladeprotokoll, sodass es möglich wird, von Geräten in einem System ohne die Notwendigkeit der Hinzufügung einer komplizierten Verwaltungsfunktionalität Gebrauch zu machen. Signifikante Kosteneinsparungen können mit einer getrennten Proxy-Funktion zum Unterstützen von Datenlade- und/oder anderen Verwaltungsfunktionen erreicht werden.
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Diese Erfindung stellt eine alternative Einrichtung zur Unterstützung von Softwaredatenladeprotokollen in einem elektronischen System bereit, wenn Geräte nicht in der Lage sind, das erforderliche Protokoll zu unterstützen, oder man bevorzugt, keine derartige Unterstützung einzubauen, beispielsweise wenn ältere Geräte verwendet werden. Die Erfindung ermöglicht es einem angegebenen System, das erforderliche Datenladeprotokoll zu unterstützen, indem die Datenladeprotokoll-Handhabungsfunktionalität auf einem alternativen Modul untergebracht wird, das als ein Proxy-Gerät arbeitet, indem es das erforderliche Protokoll übersetzt und das erforderliche Verhalten in einer Weise implementiert, die für das beabsichtigte Ziel besser geeignet ist. Die Erfindung nimmt an, dass ein oder mehrere Kommunikationsmedien zwischen der Datenladefunktion und dem Proxy-Gerät vorhanden sind, und dass dieselben oder ein unterschiedliches Kommunikationsmedien zwischen dem Proxy-Gerät und dem gewünschten Ziel vorhanden sind. Die Erfindung ist bevorzugt für Avioniksysteme entwickelt, die ein auf ARINC 615 basierendes Datenladeprotokoll verwenden, ist jedoch gleichermaßen auf andere Umgebungen anwendbar, in welchen ein spezielles Datenlade- oder anderes Protokoll erforderlich ist, um Systemanforderungen zu unterstützen, wo aber die vorgesehene Ausrüstung nicht von sich aus eine Unterstützung für das erforderliche Protokoll bereitstellt. Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist die Anwendung einer Proxy-Funktion auf Softwaredatenladeanwendungen. Dieser Lösungsansatz ermöglicht es dem implementierten System, ein gemeinsames Datenladeprotokoll mit Geräten zu nutzen, die nicht von sich aus das gewählte gemeinsame Datenladeprotokoll unterstützen.
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Gemäß 1 beinhaltet ein herkömmlicher Lösungsansatz 10 eine Datenladevorrichtung 12 mit einer Datenladefunktion, die auf eine Medienablage 14 zugreift und direkt mit einem Zielgerät 16 kommuniziert, um die Datenladefunktionalität unter Verwendung eines Standard-Datenladekommunikationsprotokolls 18 zu implementieren (d.h., die Daten an das Zielgerät 16 zu übertragen). Dieser Lösungsansatz vereinfacht Wartungsaspekte eines Systems, erfordert aber, dass das Zielgerät 16 das Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 implementiert. Ein Problem, das der herkömmliche Lösungsansatz 10 zeigt, besteht darin, dass das Zielgerät nicht in der Lage sein kann, das Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 zu implementieren. Beispielsweise kann es dem Zielgerät an der Verarbeitungskapazität zum Handhaben des Standard-Datenladekommunikationsprotokolls 18 mangeln, oder es kann zur Anpassung an ein neueres Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 zu alt sein und kann ein proprietäres Datenladeprotokoll verwenden. In einigen Fällen kann ein mögliches Zielgerät eine Erweiterung oder eine Ersetzung erfordern. In weiteren Fällen kann das potentielle Zielgerät insgesamt in dem Wartungssystem ignoriert werden. In weiteren Fällen kann das Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 zur Erfüllung der Anforderungen des Zielgerätes umcodiert werden. Alle derartigen möglichen Lösungen sind teuer, zeitaufwendig und arbeitsaufwendig.
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Gemäß 2 enthält ein alternativer Lösungsansatz 20 gemäß der Erfindung eine Datenladevorrichtung 12, die auf eine Medienablage 14 wie in dem herkömmlichen Lösungsansatz von 1 zugreift. Hier stellt jedoch wenigstens ein zwischengeschaltetes Proxy-Gerät 22 eine Übersetzungsfunktion zwischen dem Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 und einem in einem Zielgerät 26 implementierten proprietären Da-tenladeprotokoll 24 bereit, das ansonsten nicht in der Lage ist, direkt das Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 aufzunehmen. Das Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 kann standardisiert sein oder kann ein systemspezifisches Datenladekommunikationsprotokoll sein, mittels welchem das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 die Kommunikation mit einer Standarddatenladefunktion unterstützt. Das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 kann aber mehrere Funktionen bereitstellen, wie z.B. auch eine Übersetzung des Standard-Datenladekommunikationsprotokolls 18 in eine Form, die besser für das beabsichtigte Zielgerät geeignet ist, wie z.B. in das proprietäre Datenladeprotokoll 24, und eine Validitätsprüfung, um die Integrität von Urheberschaft, Nutzlast und Quellen sicherzustellen. Beispielsweise kann das Proxy-Gerät 22 mittels Prüfsummen und zugehöriger Einrichtungen prüfen, dass die Nutzlast korrekt ist, wie z.B. ohne Übertragungsfehler oder Verluste. Ebenso kann das Proxy-Gerät 22 auch die Urheberschaft prüfen, dass beispielsweise eine Nutzlast nicht mittels digitaler Signaturen "verfälscht" ist. Derartige mehrfache Funktionen können individuell oder gleichzeitig durchgeführt werden.
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Ein Vorteil dieses Lösungsansatzes besteht darin, dass das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 eine datenformatierende Übersetzung beispielsweise zum Packen oder Entpacken von Daten bereitstellen kann. Es ist auch angedacht, dass das zwischengeschaltete Proxy-Gerät auch zur Handhabung sowohl von Hochlade- als auch Herunterladevorgängen von Datenelementen konfiguriert wird. Mit anderen Worten, das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 kann als bidirektionales Proxy-Gerät oder als zwei Proxy-Geräte in einem betrachtet werden. Tatsächlich verhalten sich die Datenladefunktion und das Ziel des Datenladevorgangs jeweils sowohl als Client als auch als Server während des Datenladeprozesses. Ferner stellt das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 vollständige Dateiübertragungsunterstützungsdienste, wie z.B. Melden der Einheitsidentität und des Einheitsstatus (d.h., was geladen worden ist), ein direktes Interagieren mit dem Datenstrom zum Puffern und zum Segmentieren oder Wiederzusammensetzen des Datenstroms und eine vollständige Kontrolle des Übertragungsprozesses bereit. Die Anwendung dieses Lösungsansatzes wird insbesondere zum Datenladen in die Avionik eines Flugzeuges in Betracht gezogen, bei dem das Standard-Datenladekommunikationsprotokoll durch eine ARINC 615A Datenladevorrichtung definiert ist, und mit Medienformaten, die durch ARINC 665 bestimmt sind und durch Übertragung/Transport-Integritätsanforderungen, die durch ARINC 666 bestimmt sind.
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Gemäß 3 hat das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 drei Hauptkomponenten. Eine Komponente ist der Datenladeprotokollagent 28, der mit der Datenladefunktion unter Verwendung des Standard-Datenladekommunikationsprotokolls 18, das zum Unterstützen des Systems gewählt ist, interagiert. Dieses ermöglicht es der Datenladefunktion und daher dem System, nichtnative Zielgeräte in derselben Weise wie native Zielgeräte zu behandeln. Eine weitere Komponente ist ein Datenmanager 30, der eine Datenzwischenspeicherung und Formatierung bereitstellt, um eine Zuordnung zwischen Systemdatenladeformatierung, wie z.B. Datenformaten in der Medienablage 14 und Datenformaten, die von dem Zielgerät(en) 26 benötigt werden, bereitzustellen. Der Datenmanager 30 könnte die Form eines Speicherungs-und-Weiterleitungs-Mechanismus annehmen, um die Durchführung einer Datenvalidierung durch die Proxy-Funktion zu ermöglichen, bevor sie an die Zielvorrichtung 26 weitergeleitet werden, könnte aber auch eine Durchreichungsdatenübertragung bereitstellen, um eine schnellere Reaktionszeit bereitzustellen. Eine weitere Komponente ist ein Zielprotokollagent 32, der mit einem oder mehreren Zielgeräten 26 interagiert, um Daten aus dem Zwischenspeicher 28 in das bzw. die Zielgeräte 26 zu übertragen. Wenn das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 mit mehreren Zielgeräten interagiert, könnte der Zielprotokollagent 32 zusätzlich mehrere unterschiedliche Zielprotokolle unterstützen und/oder eine Ziellastsynchronisation handhaben.
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Das zwischengeschaltete Proxy-Gerät 22 kann auf spezieller Hardware, als eine Zusatzfunktion auf vorhandener Hardware oder als eine Softwareanwendung auf einer gemeinsamen Verarbeitungsressource abhängig von dem Typ des ausgelegten Systems, den in diesem System verfügbaren Ressourcen und einer Kostenanalyse für das System implementiert werden. Das bzw. die Zielgeräte 26 können jede beliebige Art von Gerät sein, die als Teil des Systems gewählt sind, welche aber das gewählte Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 nicht implementieren. Exemplarische Zielgeräte 26 zur Verwendung mit dieser Erfindung beinhalten kommerzielle Standard-(COTS)-Geräte, einfache programmierbare Sensoren, kleine Datenkonzentratorgeräte, Schalter und einfache ferngesteuerte Elektronikeinheiten.
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Durch die Beseitigung einer Abhängigkeit von einem Standard-Datenladekommunikationsprotokoll 18 ist es möglich, Geräte in einem System ohne die Notwendigkeit einer Hinzufügung einer komplizierten Managementfunktionalität zu nutzen. Dieser Ansatz spart Kosten bei den bereitgestellten Geräten, während gleichzeitig die Systemfunktionalität beibehalten wird, indem eine getrennte Proxy-Funktion bereitgestellt wird, um die Zieldaten-Ladefunktionen oder andere Verwaltungsfunktionen zu unterstützen. Beispielsweise müsste, wenn ein älteres Zielgerät oder ein einfaches Zielgerät dem System hinzugefügt werden sollen, die zum Unterstützen der Standarddatenladefunktion oder anderer Verwaltungsfunktionen erforderliche Funktionalität dem neuen Gerät oder dem System hinzugefügt werden, was die Kosten in Verbindung mit dem Gerät erheblich erhöhen und den Zeitpunkt verzögern würde, an welchem es in eine Umgebung eingebracht werden könnte, die eine Unterstützung für das Standardprotokoll erfordert. Die Implementierung einer getrennten Proxy-Funktion zum Handhaben der Verwaltungsfunktionen, wie z.B. des Datenladens kann eine preiswertere Lösung oder weitere Vorteile. wie z.B. kürzere Entwicklungszeiten, bereitstellen.
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Diese Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung einschließlich ihrer besten Ausführungsart offenzulegen und um auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung auszuführen und zu nutzen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die für den Fachmann ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein, sofern sie strukturelle Elemente besitzen, die sich nicht von dem Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortlaut der Ansprüche enthalten.
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Ein System und Verfahren nutzen ein Proxy-Gerät (22), um die Verwendung eines Standard-Datenladeprotokolls (18) zum Laden von Daten in ein Zielgerät (26) zu ermöglichen, das zu dem Standard-Datenladeprotokoll inkompatibel ist.
