DE102013109422A1

DE102013109422A1 - Fernbedienung mittels passiver Bauelemente

Info

Publication number: DE102013109422A1
Application number: DE102013109422.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander Benner
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2015-03-05
Also published as: WO2015028215A1; US20160203707A1; EP3039661A1; US9886847B2; EP3039661B1; US9997065B2; US20170263115A1

Abstract

Fernbedienung für technische Geräte umfassend einen passiven RFID-Transponder, der bei einer physikalischen Berührung durch einen Benutzer einen Schaltkontakt auslöst, um Informationen auszusenden, um das technische Gerät zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft
Gebiet der Erfindung:
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Fernbedienungen. D.h. es sind elektrische Geräte entfernt zu steuern. Als Fernbedienung bezeichnet man üblicherweise ein elektronisches Handgerät, mit dem sich über kurze bis mittlere Entfernungen (etwa 2 bis 20 m) Geräte oder Maschinen bedienen lassen. Der Begriff Fernbedienung kann aber auch als Funkfernsteuerung verwendet werden. Gewöhnlich benötigt eine Fernbedienung eine eigene Stromversorgung (Batterie), ist oft etwas unhandlich oder unübersichtlich, meist jedoch nicht dort wo man sie sucht.
Überblick über die Erfindung:
Die vorgeschlagene Erfindung weist die vorgenannten Nachteile nicht auf. Sie besteht aus passiven Bauelementen, die keine fest angeschlossene Stromversorgung benötigen, ist nur wenige Millimeter hoch (z. B. 1–2mm) und wird am Bestimmungsort aufgeklebt oder ist bereits in Gegenstände (z. B. Tische) integriert. In einer alternativen Ausführungsform kann es sich auch um aktive Transponder handeln.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bedienelemente in einer Matrixform angeordnet und zu einer kontaktlosen Tastatur bzw. einer kontaktlosen frei definierbaren Eingabeeinheit („Fernbedienung“) kombiniert. Jede Taste der Fernbedienung besteht hierbei z. B. in einem autonom einschaltbaren RFID-Transponder.
Die Bedienelemente können z. B. selbst zuschneidbar und bedruckbar sein, so dass jeder Nutzer sich seine „Passive-Remote“ ganz individuell zusammenstellen kann. In einem gewöhnlichen Drucker kann die Tastaturvorlage oder eine Folie, um diese auf der Tastaturvorlage anzubringen, bedruckt werden. Die bedruckte Tastaturvorlage bzw. die Tastaturvorlage mit aufgeklebter Folie kann dann mit einer gewöhnlichen Schere oder einem Papierschneider entsprechend der individuellen Bedürfnisse angepasst werden.
Auch die Bestellung fertiger Tastaturen im Internet, z. B. in einem speziellen Portal in dem man seine Wünsche hinsichtlich der Tastaturbeschriftung und Größe angibt, kann realisiert werden. Ähnlich wie man z. B. heute schon am PC eigene Fotoalben zusammenstellt, könnten hier Fernbedienungen nach eigenem Wunsch und Geschmack designt werden, ggf. sogar schon „vorbereitet“ für den konkreten Einsatz an diversen Endgeräten. Die Vorbereitung bezieht sich auf eine Zuordnung der Tasten der Fernbedienung, z. B. zu konkreten IR-Codes, die das Endgerät zur Ausführung eines Kommandos (z. B.„Fernseher Ein“) benötigt.
Die Tastatur kann an der Rückseite z. B. mit einer Klebefolie versehen sein, mit der sie dann am Bestimmungsort angebracht werden kann.
Da die Fernbedienung quasi aus einer Folie besteht, keine aktiven Bauelemente enthält, die einer „Wartung“ bedürfen wie z. B. einer gewöhnlichen Fernbedienung, bei der die Batterie von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden muss, ist die vorgeschlagene Erfindung absolut wasserdicht realisierbar, d. h. auch ein vergossenes Wasserglas auf der Fernbedienung führt zu keinen Schäden. Die Fernbedienung ist mit einem nassen Lappen problemlos abwaschbar. Zudem ist Sie flexibel anbringbar, z. B. durch Aufkleben an einem runden Bein eines Tisches.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Fernbedienung für technische Geräte einen passiven RFID-Transponder, der bei einer physikalischen Berührung durch einen Benutzer einen Schaltkontakt auslöst, um Informationen auszusenden, um das technische Gerät zu steuern. Hierbei sendet die Fernbedienung vorzugsweise an ein Proxy bzw. ein zwischen geschaltetes Gerät, welches dann eine Umsetzung der gesendeten Informationen in Kommandos für ein Gerät vornimmt.
Zu beachten ist, dass vorzugsweise der Schalter Teil des RFID-Transponders ist, und zum Beispiel mechanisch durch Berührung einen Kontakt herstellen kann. Es kann sich somit um eine sehr dünne flache Folientaste handeln, die durch Drücken einen Kontakt herstellt, so dass der entsprechende Chip, der im RFID-Transponder angeordnet ist, aktiviert wird oder mit Strom versorgt wird.
Die Energie für den schaltbaren RFID-Transponder wird vorzugsweise über die Resonanzfrequenzen übertragen, wodurch die passiven Bauelemente versorgt werden. Auch eine Zwischenspeicherung der Energie in Form eines Kondensators ist denkbar. Durch den Kontakt entsteht ein mindestens 1-wertiger Betätigungszustand, der durch den Schaltkontakt bestimmt wird, um die zu übertragende Information zu generieren oder zu senden. Die Aussendung des Signals (Information) geschieht insbesondere in Form der vom Empfänger interpretierbaren Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes des Senders („Stromversorgung“).
Es ist allerdings denkbar, dass ein RFID Transponder mehrere Kontaktbereich aufweist, um aufgrund der unterschiedlichen Berührungen unterschiedlicher Stellen unterschiedliche Signale zu senden. In diesem Falle weist ein Transponder mehrere Kontakte auf und sendet unterschiedliche Signale in Abhängigkeit der Kontakte, die berührt worden sind. In einer anderen Ausführungsform ist eine Vielzahl von Transpondern in einer Fernbedienung angeordnet, die jeweils einen Schaltkontakt aufweisen, so dass jeder Transponder ein eigenes Signal sendet, wenn der Schaltkontakt berührt wird. Hier ist eine Vielzahl von Transpondern vorgesehen, die jeweils einem Schaltkontakt der Fernbedienung zugeordnet sind, die autonom schaltbar sind, um eine Vielzahl von Funktionen zu steuern. So können die einzelnen Transponder auch parallel gedrückt werden, um parallel Informationen zu senden.
Der Schaltkontakt ist bevorzugt ein Schließkontakt, der entweder eine Stromversorgung bei Betätigung herstellt, indem vorzugsweise eine Empfangs-Antenne zugeschaltet wird, oder eine interne Logik des RFID-Transponders einschaltet, die zu einem Senden der Informationen führt. Jeder RFID-Baustein weist bevorzugt eine eigene Antenne auf oder aber es werden Bausteine in Gruppen zusammengefasst die über die gleiche Antenne arbeiten, was jedoch auch Nachteile haben kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Fernbedienung als Folie ausgebildet, die vorzugsweise flexibel, selbstklebend, magnetisch und/oder wasserdicht ist.
So kann die Fernbedienung durch einen Druckprozess entstanden sein, bei dem eine Folie bedruckt wurde. Auf der Rückseite der Folie ist ein entsprechender Kleber oder eine Magnetfolie angeordnet, die eine Befestigung auf einem Untergrund erlaubt.
Durch diese sehr flexible Ausbildung der Fernbedienung ist die Tastatur für Behinderte insbesondere sehbehinderte Menschen nutzbar, vorzugsweise weist jede Schaltfläche eine Größe z.B. von 5 × 5 cm auf. Andere Größen und Einsatzgebiete, z. B. angebracht (angeklebt) an einer Gehhilfe, sind denkbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform erlangt der Transponder die Energie aus einem vor Ort bereits vorhandenen Funknetz, z. B. WLAN. WLAN wird durch die entsprechenden Standards festgelegt und ist häufig im gesamten Haus vorhanden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein WLAN Router durch eine entsprechende Softwareanpassung so ausgebildet, dass die von der Fernbedienung ausgesendeten Informationen ebenfalls empfangen werden können. Oftmals handelt sich um die Veränderung des WLAN-Signals, das durch die Fernbedienung gesendet wird. Der WLAN Router erkennt die Informationen, die von der Fernbedienung gesendet werden, und erzeugt Befehle, um entsprechende Geräte zu steuern. Diese Befehle können über unterschiedliche Schnittstellen versendet werden z.B. über Infrarot, Bluetooth, WLAN, oder Ethernet/LAN. In einer entsprechenden Tabelle, die vom Router verwaltet wird, kann eine Zuordnung der Befehle zu den Informationen, die durch den Transponder gesendet werden, gemacht werden. Über ein entsprechendes Benutzerinterface des WLAN-Routers (Web-Interface) erfolgt dann eine Zuordnung der Information der Fernbedienung, die zum Beispiel einen bestimmten Code darstellen kann, zu dem Kommando bzw. dem Befehl, der ausgeführt werden soll um ein Gerät zu steuern. So kann in dieser Tabelle zum Beispiel die Information des Transponders in Verbindung gebracht werden mit einer Information (Kommando) die über eine Infrarotschnittstelle gesendet werden soll, um zum Beispiel einen Fernseher einzuschalten. In einer möglichen Ausführungsform können diese Kommandos, auch von der ursprünglichen Fernbedienung des Fernsehers gelernt werden, so sind eine Vielzahl von lernenden Fernbedienungen bekannt. In einer alternativen Ausführungsform können von einem Internet Server die Kommandos für die einzelnen Geräten heruntergeladen werden, wenn diese zum Beispiel von dem Hersteller des Gerätes bereitgestellt werden, um Sie dann in die Tabelle einfügen zu können.
In einer möglichen Ausführungsform hat der Empfänger die Funktionalität eines WLAN-Routers oder -Accesspoints (nachfolgend allgemein WLAN-Router genannt), der zusätzlich in der Lage ist die Informationen der Fernbedienung zu empfangen, um dann Befehle zu erzeugen, um diese an Geräte über die Schnittstellen des WLAN-Routers zu senden. Ein WLAN Router ist dabei ein Gerät, das sich auf der einen Seite mit WLAN Endgeräten verbindet, um dann deren Informationen über ein Netzwerk weiterzuleiten. Dieses weitere Netzwerk kann ebenfalls wiederum ein WLAN sein, ein Ethernet, oder zum Beispiel ein DSL, Stromnetz, allgemein kabelgebundene Netzwerke oder Netzwerke per Funk, z. B. GSM, UMTS, LTE. Einem solchen WLAN Router wird zusätzlich die Funktion eines Empfängers für die Fernbedienung zugeordnet. Die WLAN Einheit des Routers dient dazu, um einerseits den Transponder mit Energie zu versorgen, und um andererseits die Informationen des Transponders zu empfangen, um diese dann weiter zu verarbeiten.
In einer weiteren Ausführungsform (Repeater-Remote) gibt es einen separaten Empfänger für die Fernbedienung, der einen Funksender umfasst, der Energie für die Fernbedienung bzw. den Transponder sendet. Weiterhin umfasst der Empfänger für die Fernbedienung einen ersten Funkempfänger für die Informationen von der Fernbedienung und einen zweiten Sender, der die Informationen von der Fernbedienung an das Gerät sendet. Bevor die Informationen jedoch weitergeleitet werden, werden sie durch eine Bearbeitungseinheit verarbeitet, die ausgebildet ist, um die Informationen von der Fernbedienung zu verarbeiten, um diese über den zweiten Sender zum Gerät zu senden.
Wie bereits oben ausgeführt wurde, können diese Signale an die Geräte als ein IR-Signal (Infrarot bzw. optisch), ein Bluetooth-Signal oder ein IP-Signal über den zweiten Sender weitergeleitet werden.
Es ergibt sich somit eine Reihe von Vorteilen, so ist keine eingebaute Energieversorgung (z. B. Batterie) der Fernbedienung notwendig, da eine Verwendung schaltbarer passiver RFID-Transponder erfolgt.
Auch sind keine Wartungskosten der Tastatur notwendig, da keine aktiven Bauelemente vorhanden sind und nur sehr bedingt bewegliche Teile verwendet werden (die Dicke der Tastatur wird im Wesentlichen durch die Höhe des erspürbaren Druckpunkts zum Schalten des RF-Transponders bestimmt).
Die Tastatur ist wasserdicht herstellbar, abwaschbar und flexibel einsetzbar, z. B. auch auf auf unebenen oder gebogenen Untergründen.
Eine einfache und sehr kostengünstige Produktion der Tastatur durch ein geeignetes Druckverfahren vor Ort z. B. mittels spezieller 3D-Drucker oder eine Fertigstellung auf Basis vorgefertigter RFID-Träger bedruckt mit einem Standarddrucker oder auch als Bestell-Service ist denkbar, im Handling analog zu einem „Fotoservice“ im Internet. Die Basis der Fernbedienung bilden in Arrays zusammengefasste fertig produzierte einschaltbare RF-Transponder, die sich billig herstellen lassen.
Die Erfindung kann mit vorhandenem WLAN-Router/-Accesspoint zur Realisierung verwendet werden. Bei Endgeräten die über Web bzw. eine App steuerbar sind, wird dann nur noch die dünne aufklebbare Tastatur benötigt. Bereits vorhandene Router/Accesspoints können per SW-Update evtl. um die benötigten Funktionalitäten erweitert werden, neue Router/ Accesspoints ohne Mehrkosten gebaut werden.
Bei der Verwendung mittels „Repeater-Remote“ ist ein vollkommen unabhängiger Betrieb von bereits am Verwendungsort vorhandener oder auch nicht vorhandener Technik (z. B. Netzwerk, Internet, WLAN) möglich. Die „Repeater-Remote“ kann jedes Endgerät direkt steuern, das auch jetzt schon mit einer Fernbedienung gesteuert werden kann.
Mittels Web-Frontend/App kann die Zuordnung von Tranponder-Signal zu einer konkreten Funktion (z. B. „Fernseher-Ein“) jederzeit schnell geändert und sogar ergänzt werden, auch Makros lassen sich realisieren z. B. in „Fernseher-Ein“ + „Verstärker-Ein“.
Die Fernbedienung könnte auch von Personen verwendet werden, die körperliche Beeinträchtigungen haben. So könnten Tastaturen mit beinahe beliebig großen Schaltflächen realisiert werden, z. B. 5 × 5 cm für stark sehbehinderte Menschen.
Figurenbeschreibung:
Die 1 zeigt einen RFID-Baustein in Matrix-Anordnung auf einer Fernbedienung, mit einer Darstellung möglicher Anordnungen der zugehörigen Antenne. So können mehrere Bausteine eine Antenne besitzen bzw. einer Antenne zugeordnet sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines RFID-Transponders (Sender), bestehend aus einem Mikrochip, einer Antenne und elektrisch leitenden Verbindungen.
3 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus des RFID-Bausteins (Mikrochip), wobei die Antenne für den Empfang und die Aussendung der Signale zuständig ist, sowie die „Stromversorgung“ des RFID-Bausteins im Regelfall das identische Bauteil (Hardware) ist.
4 zeigt die schematische Darstellung des Aufbaus eines RFID-Readers/-Transmitters (Empfänger).
Ausführungsform der Erfindung
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Anordnung von einem oder mehreren meist in Matrixform angeordneten RFID-Bausteinen auf der Fernbedienung. Unter RFID ist ein Transponder zu verstehen, der Informationen (Signale) aussendet. Zusätzlich ist ein Empfänger notwendig, der in der Lage ist, die Signale zu empfangen und auszuwerten.
Gegenüber der gewöhnlichen Anwendung von RFID besteht ein großer Unterschied darin, dass die Kontakte (RFID-Transponder) bei Inaktivität, d. h. Nicht-Betätigung kein Signal aussenden und nur bei Betätigung ein solches Signal ausgesendet wird. Dies kann aber auch umgekehrt sein, d.h. wenn keine Information gesendet, so wird dies als Kommando interpretiert.
Es handelt sich somit um einen schaltbaren RFID-Transponder, bzw. allgemein um auf Resonanzfrequenzen beruhenden Übertragungsarten von Energie, zur Versorgung von passiven Bauelementen, bei dem über einen mindestens 1-wertigen Betätigungszustand (Schaltzustand) die zu übertragende Information generiert und insbesondere in Form der Beeinflussung mind. eines vor Ort vorhandenen Funkfeldes übertragen wird.
Der Schaltkontakt ist gewöhnlich ein „Schließer“ und stellt entweder die Stromversorgung bei Betätigung her (d. h. „Empfangs-Antenne“ wird geschlossen) oder aber die interne Logik des RFID-Transponders wird eingeschaltet (d. h. jetzt „darf“ der Transponder erst senden).
Auf der bereits bekannten Technik „RFID“ wird hierbei aufgesetzt, um bereits verfügbare Sicherheits- und Produktionstechniken kostengünstig zu übernehmen. Bei der technischen Realisierung des Empfängers, sind folgende generellen Ansätze realisierbar, wobei es auch Mischformen untereinander geben kann:
Realisierung ohne Zusatzgerät, bei vorhandenem WLAN-Router und über das Netzwerk (LAN/WLAN) steuerbarem Endgerät , z. B. intelligenter Fernseher „Smart-TV“. Realisierung mit Zusatzgerät „Repeater-Remote“, und nicht über das Netzwerk(LAN/WLAN) steuerbarem Endgerät, z. B. Fernseher.
Bei der Realisierung ohne Zusatzgerät wird die zur Stromversorgung des Transponders benötigte Energie von dem am Einsatzort von „Passive Remote“ bereits vorhandenen Funknetz, z. B. WLANs, bereitgestellt. Bei Betätigung eines Schaltkontakts (Transponders) wird das Signal (z. B. „Fernseher Ein“) generiert und an einen hierfür empfangsbereiten Router übertragen. Der Router wertet das Signal aus => stellt fest es handelt sich um das Signal „Fernseher Ein“ => überträgt dies per IP-Protokoll an den Fernseher => Fernseher (Smart-TV) schaltet sich ein. Da HW-seitig die meisten Router in der Lage sein dürften, das Signal empfangen zu können, müsste nur eine spezielle Software entwickelt werden, um das Signal in einen Befehl per IP-Protokoll umzusetzen und dem zu steuernden Gerät weiterzugeben. Moderne Router des Herstellers AVM, haben z. B. bereits heute einen eigenen Menüpunkt zur Hausautomation, hierunter könnte dann die Administration von „Passive Remote“ ebenfalls realisiert sein.
Beim Ansatz mit Zusatzgerät, wird die zur Stromversorgung notwendige Energie (wenn nicht auf Basis vorhandener WLANs realisierbar) von einem Zusatzmodul ausgesendet, dem sogenannten „Repeater-Remote“. Dieser könnte vom Formfaktor her analog zu einem Steckernetzteil realisiert sein, d. h er wird einfach in eine bereits am Verwendungsort von „Passive Remote“ vorhandene Steckdose eingesteckt. „Repeater-Remote“ hat folgende generellen und optionalen Aufgaben:

1. Generell: Empfang des Transponder-Signals bei Betätigung eines Kontakts
2. Generell: Transformation des empfangenen Signals in ein für das Endgerät interpretierbares Kommando, z. B. in ein IR-Signal, Bluetooth-Signal oder ein IP-Signal (für die Weiterleitung im IP-Netzwerk zum Empfänger).
3. Optional: Web-Frontend/App, zur Zuordnung der Transponder-Signale in für das zu steuernde Endgerät auswertbare Steuersignale (z. B. IR-Signal, Bluetooth-Signal oder ein IP-Signal => „Fernseher Ein“.)
4. Optional: Versorgung der Transponder mit der für die Aussendung eines Signals notwendigen Energie per elektro-magnetischer Wellen.
5. Optional: Einbindung in das bereits vorhandene IP-Netzwerk per LAN, Power_LAN oder WLAN.

Sollte von der verwendeten Steckdose aus die im „Repeater-Remote“ eingebaute IR-Sendediode nicht vom Endgerät aus „gesehen“ werden können, dann kann ein Zusatzmodul (z. B. per Klinkenbuchse angesteckte IR-Diode mit 2m Kabel) eingesetzt werden, die dann so angebracht wird, dass Sichtverbindung zu dem zu steuernden Endgerät besteht.
Bei der Inbetriebnahme werden die Tasten der Tastatur (Transponder der „Passive Remote“) den vom Empfangsgerät erwarteten Kommandos zugeordnet. Hierfür muss bei der technischen ersten Realisierung der WLAN-Router/-Accesspoint in den Lernmodus versetzt werden oder aber bei der zweiten technischen Realisierung der „Repeater-Remote“.
Hierfür kann per Web-Frontend/App auf Router/Accesspoint zugegriffen werden und die Lernbereitschaft für den Empfang der Transponder-Signale aktiviert werden. Danach müssen dann alle Tasten der Tastatur in einer vorgesehenen Abfolge kurz betätigt werden, damit die Transponder dem System bekannt sind. Durch Angabe der Arrey-Größe, z. B. 4 × 8 werden die 32 Felder dann nacheinander im Web-Frontend/App graphisch als zu lernend dargestellt und mittels einer Nutzerfunktion ggf. mit Nutzerführung befüllt. Bei Integration der „Repeater-Remote“ in das IP-Netzwerk per LAN/WLAN, erfolgt die Bekanntmachung der Transponder-Signale wie bei beim WLAN-Router. Beim autonomen Betrieb (ohne Verwendung am Einsatzort vorhandener Netzwerke) stellt der „Repeater-Remote“ per Adhoc-Netzwerk eine WLAN-Verbindung z. B. zu einem Laptop oder Smartphone her. Per Web-Frontend/App erfolgt dann die Bekanntmachung der Transponder Signale wie beim WLAN-Router.
Die Herstellung der Fernbedienung „Passive Remote“ kann über einen z. B. im Internet bereitgestellten Service erfolgen, so dass nicht nur eine automatische Beschriftung und evtl. Designwünsche realisiert werden, sondern auch direkte Zuordnung zwischen der „Passive Remote“ (d.h. der verwendeten Transponder-Signale in Verbindung mit ihrer Anordnung) und dem zu steuernden Endgerät festgelegt werden. Die Einrichtung wäre in diesem Fall sehr komfortabel, da nur noch ein Identitätsmerkmal zur Inbetriebnahme der Passive Remote benötigt würde. Das Identitätsmerkmal könnte ein auf der Fernbedienung oder dessen Verpackung aufgedruckter QR-Code, Strichcode oder Seriennummer sein. Alle zur Steuerung benötigten Daten, könnten dann über das Internet bereitgestellt werden und lediglich zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit könnten einige Tasten (d. h. RFID-Transponder) betätigt werden.
Wenn man ein neues Endgerät bekommt oder andere Endgeräte steuern möchte, dann könnte über das Web-Frontend/App die bestehende Zuordnungen verändert werden. Ist „Passive Remote“ in das IP-Netzwerk integriert, dann können darüber beliebige Aktionen gesteuert werden. Neben der Steuerung von HiFi-/TV-Endgeräten auch beliebige IP-fähige Aktoren, z. B. zum Ein- und Ausschalten der Beleuchtung im Haus oder dem Öffnen der Haustür, wenn jemand zuvor an dieser geläutet hat. Auch Makros könnten per Tastendruck gestartet werden, wie z. B.: 1. Einschalten des TV; 2. Einschalten des Verstärkers; 3. Ausschalten der Raumbeleuchtung.
Die Realisierung von „Passive-Remote“ würde prinzipiell auch mittels ausschaltbarer RFID-Transponder funktionieren. Diese Realisierungsform sollte jedoch maximal in Ausnahmefällen angedacht werden, da diese Realisierung sehr fehleranfällig ist. So kann z. B. nur sehr bedingt eineindeutig erkannt werden ob ein Taster (RFID-Transponder) gezielt ausgeschaltet wurde, defekt ist oder einfach „nur“ momentan nicht mehr empfangbar ist.
Die 1 zeigt einen RFID-Baustein in Matrix-Anordnung auf einer Fernbedienung, mit einer Darstellung möglicher Anordnungen der zugehörigen Antenne. So können mehrere Bausteine eine Antenne besitzen bzw. einer Antenne zugeordnet sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines RFID-Transponders (Sender), bestehend aus einem Mikrochip, einer Antenne und einer elektrisch leitenden Verbindung. Wenn im Gehäuse des Mikrochips nicht bereits integriert, könnte als separates Bauteil optional auch noch ein Kondensator zum Einsatz kommen, um die Reichweite des Senders und/oder die Reaktionszeit von der Betätigung des Tasters bis zur Aussendung der Information zu erhöhen.
3 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus des RFID-Bausteins (Mikrochip), wobei die Antenne für den Empfang und die Aussendung der Signale, sowie die „Stromversorgung“ des RFID-Bausteins im Regelfall das identische Bauteil (Hardware) sind. Die Empfangsstrecke mit Antenne mit Receiver und Demodulator ist optional zu sehen, in der einfachsten Realisierungsart, wird die Empfangsantenne nur zur Stromversorgung benötigt. Bei komplexeren Anwendungsfällen kann ein konkretes „Funktionssignal“ empfangen und decodiert werden, in dessen Kontext dann erst das bei Betätigung des Kontakts ausgesendete Signal gesendet werden darf, z. B. zeitlich versetzt. Auch Sicherheitsfunktionen sind darüber realisierbar, so dass z. B. der RFID-Transponder sein „Geheimnis“ (Information) erst preisgibt, wenn eine konkrete Information als Funktionssignal erhalten wird (Passwort). Auf diesem Wege wären auch hochsichere Fernbedienungen denkbar, die nur in Verbindung mit einem bestimmten Funktionssignal verwendbar sind.
4 zeigt die schematische Darstellung des Aufbaus eines RFID-Readers/-Transmitters (Empfänger).
Die Sendeantenne dient im einfachsten Anwendungsfall nur der „Spannungsversorgung“ des RFID-Transponders und kann im gleichen Gehäuse wie das Empfangsgerät untergebracht sein oder aber auch auf Basis anderer Geräte realisiert sein.
Die Interfaces geben den jeweils vom zu steuernden Endgerät benötigten Steuercode in einer von diesem verarbeitbaren Art und Weise aus, z. B. Infrarotsignal für einen Fernseher.
Die Zuordnung zwischen „betätigtem“ RFID-Transponder (Taster) und Steuercode für das zu steuernde Gerät (z. B. TV) geschieht auf zweierlei Wegen:

1.) Mittels Web-Frontend/App wird eine Zuordnung zwischen Taster und Funktion (z. B. Einschalten) festgelegt. Dies geschieht idealerweise auf Basis der vorherigen Auswahl des zu steuernden Gerätes aus einer Datenbank, die die jeweiligen vom Empfänger verarbeitbaren Steuercodes in Abhängigkeit der Funktion (z. B. Einschalten) bereits enthält.
2.) Die Interfaces dienen hierbei nicht nur als Sender, sondern auch als Empfänger für den Anlernprozess, d. h. der Zuordnung der Tasten von neuer zu „alter“ (bereits vorhandener) Fernbedienung. Konkret geschieht dies dann folgendermaßen: a) Die Auswerte- und Steuerlogik wird in die Phase „Anlernen“ versetzt. b) An der neuen und der alten Fernbedienung wird gleichzeitig oder auf Basis eines vorher festgelegten Prozesses (z. B. zuerst Betätigung Taster Fernbedienung „alt“ und dann Taster Fernbedienung „neu“) die Zuordnung zwischen den Tasten und den dabei zu sendenden Steuercodes hergestellt. Voraussetzung ist, dass über das Interface der Steuercode für die jeweilige Funktion fehlerfrei empfangen werden kann. Auf diese Weise wird die neue Fernbedienung hinsichtlich des zu verwendenden Codes „angelernt. c) Die Phase „Anlernen“ wird beendet.

Im Speicher sind die auf die vorgenannte Art und Weise entstandenen Zuordnungen, das zu verwendende Interface, ggf. vorgenommene Festlegungen zu zuvor programmierten Abläufen (Makros) und weiter allgemeine Betriebseinstellungen abgelegt.
Das Web-Frontend ermöglicht einen Zugriff per http:// bzw. https:// auf die Auswerte- und Steuerlogik. Hierüber lassen sich (in Abhängigkeit des Umfangs des Graphical-User-Interfaces) auch direkt Steuerbefehle geben, ohne Betätigen einer Taste.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Passwortaustausch und/oder ein Challenge Response Verfahren im Einsatz. Es ist beispielsweise zu beachten, dass viele Benutzer eine Fernbedienung für ihr Garagentor besitzen. Das "Passwort" für die Öffnung des Tores besteht in der Kenntnis eines bestimmten Codes unter bis zu mehreren Millionen möglicher Codes. Wenn jedoch die Fernbedienung im Auto vergessen wird, während das Auto in der Werkstatt ist, ist es ein Leichtes, dass sich Unberechtigte hierbei eine Dublette der Fernbedienung erstellen. Neben "lernbaren" Universalfernbedienungen, ist es normalerweise auch kein Problem sich eine Ersatzfernbedienung zu beschaffen und diese dann auf die im Auto vorhandene Fernbedienung anzulernen.
Mittels der inhärenten Sicherheitsmechanismen in komplexeren RFID-Transpondern könnte dies verhindert werden, wenn nämlich der Transponder nur dann mit dem korrekten Code antwortet wenn er zuvor ein bestimmtes Passwort über Funk erhalten hat. Auf diese Weise ist in einer gewissen Art ein Challange-Response-Betrieb vorhanden. Einen "kompletten" Betrieb "Challange -> Response" wird erhalten, wenn der integrierte Mikrocontroller diese Funktion wie folgt unterstützt.

1. Funknetz sendet Passwort und Geheimnis 1
2. Transponder "erkennt" Passwort und berechnet auf Basis des Geheimnis 1 ein Geheimnis 2
3. Geheimnis 2 wird zusammen mit dem Code vom Transponder an das Funknetz (bzw. den Empfänger) gegeben, wobei das Geheimnis 2 mit dem Code auch "verrechnet" sein kann, z. B. per XOR-Verknüpfung.
4. Der Empfänger vergleicht das Ergebnis von Geheimnis 2 und dem Code das vom Transponder ausgesendet wurde mit dem selbst hierfür errechneten Ergebnis.
5. Stimmen beide Ergebnisse überein, wird eine Funktion (z. B. Tor auf) durchgeführt. Stimmen die Ergebnisse nicht überein, wird keine Funktion ausgeführt. Es ist zu beachten, dass dem Transponder und dem Empfänger der Algorithmus zur Berechnung des Geheimnis 2 aus Geheimnis 1 und die Bildung des Ergebnis aus Code und Geheimnis 2 bekannt sein müssen. Geheimnis 1 wird vom Empfänger ausgesendet, ist diesem somit bekannt und der Transponder erhält dies per Funk.

Im Folgenden ein Beispiel, dass dieses Verfahren umsetzt:

• der Code lautet "1000"
• das Geheimnis 1 lautet "1"
• der Algorithmus zur Berechnung von Geheimnis 2 lautet: Geheimnis 2 = Geheimnis 1 + "2"
• => das Geheimnis 2 wäre somit "3"
• der Code "1000" wird mit dem Geheimnis 2 "verrechnet", z. B. per mathematischer Addition ("1000" + "3") => vom Transponder übertragen würde "1003"
• der Empfänger würde sich auf identischem Weg das Ergebnis berechnen. Sind beide Ergebnis gleich, ist der Transponder als "Echt" bzw. das "Original" verifiziert.

Über vorgenannten Mechanismus wird folgendes sichergestellt:

a) Basis Challange-Response-Betrieb: Der "richtige" Code wird nur in einem konkreten Funknetz "ausgesendet". Damit ist das Risiko des unerlaubten Auslesens des Codes signifikant verringert. Es wird hierbei jedoch immer der gleiche Code ausgesendet.
b) Voller Challange-Response-Betrieb: Der "richtige" Code wird nur in einem bekannten Funknetz "ausgesendet". Das für eine Aktion benötigte Signal ("Code") verändert sich jedoch ständig in einer nur dem Transponder und Empfänger bekannten Art und Weise. Somit ist es für potentielle "Angreifer" nicht möglich den Code zu erraten.

Claims

Fernbedienung für technische Geräte umfassend einen passiven oder aktiven RFID-Transponder, der bei einer physikalischen Berührung durch einen Benutzer einen Schaltkontakt auslöst, um Informationen auszusenden, um das technische Gerät zu steuern.
Die Fernbedienung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Energie für den passiven schaltbaren RFID-Transponder über die Resonanzfrequenzen bzw. allgemein über elektromagnetische Wellen (Funkwellen) übertragen wird, zur Versorgung von passiven Bauelementen, mit einem mindestens 1-wertigen Betätigungszustand, der durch den Schaltkontakt bestimmt wird, um die zu übertragende Information zu generieren oder zu senden.
Die Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schaltkontakt ein Schließkontakt ist, der entweder eine Stromversorgung bei Betätigung herstellt, in dem vorzugsweise eine Empfangs-Antenne zugeschaltet wird, oder der eine interne Logik des RFID-Transponders einschaltet, die zu einem Senden der Informationen führt.
Die Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Information bei Betätigung des Tasters erst gesendet wird, wenn zuvor ein spezielles Funktionssignal, vorzugsweise Passwort, vom Transponder empfangen wird.
Die Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Transpondern vorgesehen ist, die jeweils einem Schaltkontakt der Fernbedienung zugeordnet sind, die autonom schaltbar sind, um eine Vielzahl von Funktionen zu steuern.
Die Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fernbedienung als Folie ausgebildet ist, die vorzugsweise flexibel, selbstklebend, magnetisch und/oder wasserdicht ist.
Die Fernbedienung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung durch einen Druckprozess entstanden ist.
Die Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltkontakte eine beliebig große Schaltflächen aufweisen, um für sehbehinderte Menschen nutzbar zu sein, vorzugsweise weist jede Schaltfläche eine Größe von 5 × 5 cm auf.
Die Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung die Energie aus einem WLAN-Funk bezieht.
Die Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung ein Challenge-Response-Verfahren mit einem Empfänger.
Die Fernbedienung nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Einrichtung und Konfiguration um folgende Schritte durchzuführen: – Empfangen vom Funknetz/Empfänger eines Passworts und Geheimnis 1 – Erkennen des Passwort und berechnet auf Basis des Geheimnis 1 ein Geheimnis 2; – Geheimnis 2 wird zusammen mit einem Code vom Transponder an das Funknetz/Empfänger) gesendet, wobei das Geheimnis 2 mit dem Code auch verrechnet sein kann, vorzugsweise per XOR-Verknüpfung;
Empfänger für eine Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Funktionalität eines WLAN-Routers, der zusätzlich in der Lage ist die Informationen der Fernbedienung zu empfangen, um dann Befehle zu erzeugen, um diese an Geräte über die Schnittstellen des WLAN-Routers zu senden.
Empfänger für eine Fernbedienung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Fernbedienungsansprüche, umfassend – einen Funksender, der Energie für die Fernbedienung sendet, – einen ersten Empfänger für die Informationen von der Fernbedienung, – einen zweiten Sender, der die Informationen von der Fernbedienung an das Gerät sendet; – eine Bearbeitungseinheit, die ausgebildet ist, um die Informationen von der Fernbedienung zu verarbeiten, um diese über den zweiten Sender zum Gerät zu senden.
Empfänger nach einem oder mehreren der vorhergehenden zwei Ansprüche, wobei die Informationen von der Fernbedienung als ein IR-Signal, Bluetooth-Signal, RF-Signal oder ein IP-Signal über den zweiten Sender an das Gerät weitergeleitet werden.
Empfänger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Empfängeransprüche, wobei gekennzeichnet durch eine Web-Oberfläche, über die eine Information der Fernbedienung einer konkreten Funktion des Gerätes zuordenbar ist, wobei die Bearbeitungseinheit ausgebildet ist, um anhand der Zuordnung eine empfange Information der Fernbedienung in ein Signal für das Endgerät umzuwandeln.
Empfänger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Empfängeransprüche, gekennzeichnet durch eine Lernfähigkeit, bei der die Signale der Endgeräte erlernbar sind, um einer Zuordnung zu dienen.
Empfänger der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Umsetzung eines Challenge-Response-Verfahren mit einem Empfänger. Der Empfänger nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet, durch eine Konfiguration und Einrichtung, um folgende Schritte durchzuführen: – Senden von Passwort und Geheimnis 1 – Empfangen von Geheimnis 2, das zusammen mit dem Code vom Transponder gesendet wurde, wobei das Geheimnis 2 mit dem Code auch verrechnet sein kann, insbesondere durch XOR-Verknüpfung, wobei der Transponder vorher das Passwort empfangen und auf Basis des Geheimnis 1 ein Geheimnis 2 berechnet hat; – Vergleichen des Ergebnis von Geheimnis 2 und dem Code, die vom Transponder ausgesendet wurde mit dem selbst hierfür errechneten Ergebnis, – Stimmen beide Ergebnisse überein, wird eine Funktion durchgeführt, stimmen die Ergebnisse nicht überein, wird keine Funktion ausgeführt.