DE102015106378A1

DE102015106378A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen und Empfangen von Parametern

Info

Publication number: DE102015106378A1
Application number: DE102015106378.6A
Authority: DE
Inventors: Frank c/o Airbus Operations GmbH Kramer
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2016-10-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Übertragen und Empfangen von Parametern, wobei die Vorrichtung (1) umfasst: eine Parametersendeeinrichtung (100), welche dazu ausgelegt ist, einen Parameterstrom als eine Sequenz mit: i) einer Kennung; ii) mindestens einem Datenwort; und iii) einer Prüfsumme zu übertragen; eine Netzwerkeinrichtung (107), welche dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom von der Parametersendeeinrichtung (100) zu empfangen und an eine Datenerfassungseinrichtung weiterzuleiten; und die Datenerfassungseinrichtung (109), welche dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom von der Netzwerkeinrichtung (107) zu empfangen und auszuwerten.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Test- und Prüfverfahren in der Produktfertigung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung das Senden und das Empfangen von Parametern zur Produktqualitätsbeurteilung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Übertragen und Empfangen von Zustandsparameter.
Hintergrund der Erfindung
Echtzeit-Parameterdaten von technischen Einrichtungen ermöglichen eine Überwachung zu Abnutzungserscheinungen, Fehlerzuständen oder dem gegenwärtigen Betriebszustand und lassen Schlussfolgerungen über Wartungsbedarf bzw. Fehlerbehebung zu. Technische Systeme werden deshalb mit einer Schnittstelle ausgerüstet, die in der Lage ist in Echtzeit diejenigen Parameter an eine übergeordnete und meist zentralisierte Instanz zu übertragen, die sie entweder für Anzeigezwecke oder für eigene Berechnungen nutzt oder die Daten an weitere Anwendungen überträgt.
Die Übertragung von Parameter, beispielsweise Rohdaten aus Sensoren oder Inter-System-Schnittstellen oder Berechnungsergebnisse, wird meist jedoch über eine statische Konfiguration definiert und ist damit das Ergebnis einer vordefinierten Parameterauswahl während des Produktdesignprozesses.
Dabei werden verschiedene Aspekte der Parameterübertragung wie Format und Aktualisierungsrate durch eine zentralisierte Datenerfassungseinrichtung festgelegt. Die festgelegten Aspekte werden dabei von dem Übertragungssystem auch bereitgestellt, falls eine die Daten verbrauchende Applikation inaktiv ist.
Dabei werden Übertragungssysteme konfiguriert und entsprechend den Vorgaben der Datenübertragung eingerichtet.
Die Ressourcen für die Daten- oder Parameterübermittlung werden also grundsätzlich benötigt, unabhängig vom tatsächlichen Bedarf für eine Daten- oder Parameterübertragung.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Daten- und Parameterübertragung zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Übertragen und Empfangen von Parametern bzw. Zustandsparametern vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst eine Parametersendeeinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, einen Parameterstrom als eine Sequenz mit einer Kennung, mindestens einem Datenwort und einer Prüfsumme zu übertragen. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Netzwerkeinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom von der Parametersendeeinrichtung zu empfangen und als Tunnel-Service an eine Datenerfassungseinrichtung weiterzuleiten.
Ferner umfasst die Vorrichtung eine Datenerfassungseinrichtung, welche einen ersten Mikroprozessor umfasst und welche dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom von der Netzwerkeinrichtung zu empfangen und auszuwerten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft, die Flexibilität in Vorrichtungen zum Übertragen und Empfangen von Parametern zu erhöhen und die Netzwerkeinrichtung von einem überhöhten Datenverarbeitungsaufwand zu befreien. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner vorteilhaft, die Parametersendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung in Form der Datenerfassungseinrichtung durch eine Zuordnung einer detaillierten Parameterspezifikation in der Lage zu versetzen, den Parameterstrom effizient zu kodieren und zu dekodieren.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Autonomie der Parametersende- und -empfangseinrichtung zu ermöglichen und ressourceneinsparende Daten- und Parameterübertragung durch die Netzwerkeinrichtung zu ermöglichen.
Ferner ermöglicht die vorliegende Erfindung, Softwarefunktionen für die Parameterübertragung in der Form von autonomen Softwareagenten bereitzustellen und die Softwarefunktionen in Abhängigkeit von der Art des Netzwerksystems, der Art und Anzahl der zu übertragenden Parameter und der benutzten Übertragungsmodi der Netzwerkeinrichtung anzupassen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft, die Flexibilität zu steigern und eine dynamische Neukonfiguration für die Parameterübertragung zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft, Parameter zu übertragen und zu empfangen, wobei die Parameter Zustandsparameter, Systemparameter, Zustandsdaten oder Daten oder Rohdaten von Sensormessungen oder Berechnungsergebnissen darstellen können.
Die Sende- und Empfangseinrichtungen in Form der Parametersendeeinrichtung und der Datenerfassungseinrichtung können dabei entsprechende Befehle zum Kodieren und zum Dekodieren der übertragenen Parameter bereithalten.
Die Netzwerkeinrichtung kann vorteilhaft als eine Transportschicht in Form eines seriellen Datenbusses oder eines Multi-Emitter-Netzwerkes ausgebildet sein und als Tunnelservice berücksichtigt werden.
Gemäß einem weiteren, zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftfahrzeug vorgesehen, wobei das Luftfahrzeug eine Vorrichtung nach dem ersten Aspekt oder nach einer beliebigen Ausführungsform des ersten Aspektes aufweist.
Gemäß einem weiteren, dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Übertragen und Empfangen von Parametern vorgesehen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Übertragen eines Parameterstroms als eine Sequenz mit einer Kennung; mit mindestens einem Datenwort; und mit mindestens einer Prüfsumme mittels einer Parametersendeeinrichtung.
Ferner umfasst das Verfahren den Schritt eines Empfangens eines Parameterstroms von der Parametersendeeinrichtung mittels einer Netzwerkeinrichtung und ein Weiterleiten des Parameterstroms an eine Datenerfassungseinrichtung mittels der Netzwerkeinrichtung.
Ferner umfasst das Verfahren ein Auswerten des empfangenen Parameterstroms mittels der Datenerfassungseinrichtung.
Gemäß einem weiteren, vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Datenprotokoll zum Übertragen und Empfangen von Parametern vorgesehen, wobei das Datenprotokoll dazu ausgebildet ist, von einem Softwareagenten über eine ladbare Datei konfiguriert zu werden und das Verfahren nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Parametersendeeinrichtung einen Mikroprozessor und eine Kommunikationsschnittstelle auf. Dies ermöglicht vorteilhaft eine autonome Steuerung der Parametersendeeinrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Parametersendeeinrichtung dazu ausgelegt, die Kennung oder das mindestens eine Datenwort oder die Prüfsumme mittels eines Softwaremoduls zu erzeugen. Dies ermöglicht eine verbesserte Datenübertragung.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Parametersendeeinrichtung dazu ausgelegt, die Kennung oder das mindestens eine Datenwort oder die Prüfsumme mit einem öffentlichen Schlüssel zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Netzwerkeinrichtung als ein serielles Schnittstellensystem oder als ein Ethernet, USB, Firewire, CAN-Bus oder als ein RS-485 Bus oder als ein Bussystem mit Trägerprüfung und Kollisionserkennung ausgebildet.
Der Begriff „Ethernet“ bezeichnet beispielsweise kabelgebundene Datennetze.
Der Begriff „USB“, Abkürzung für die englischen Begriffe „Universal Serial Bus“, auf Deutsch „universeller serieller Bus“, bezeichnet beispielsweise ein serielles Bussystem zur Verbindung eines Computers mit externen Geräten.
Der Begriff „Firewire“ bezeichnet beispielsweise einen Bus für serielle Datenübertragung. Der Begriff „CAN-Bus“ Abkürzung für die englischen Begriffe „Controller Area Network“, auf Deutsch etwa in wörtlicher Übersetzung „Kontroller Flächen Netzwerk“ bezeichnet ein serielles Bussystem in der Form eines standardisierten und echtzeitfähigen Feldbusses und gehört zu den Feldbussen.
Der Begriff „RS-485“ bezeichnet beispielsweise einen Schnittstellen-Standard für digitale, leitungsgebundene und differentielle serielle Datenübertragung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Datenerfassungseinrichtung dazu ausgelegt, den Parameterstrom basierend auf einer Nachrichten-Kennung oder einer Parameter-Kennung oder auf einem Parameter-Feld oder basierend auf einem Parameter-Zähler oder basierend auf einem öffentlichen Schlüssel auszuwerten. Dies ermöglicht vorteilhaft eine verbesserte Auswertung und eine Steigerung der Übertragungseffizienz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Datenerfassungseinrichtung dazu ausgelegt, den Parameterstrom basierend auf einer Parameter-Spezifikation mit einer Parameter-Quelle oder mit einer Berechnungsmethode oder mit einer Unterabtastung oder mit einer Parameter-Kennung auszuwerten. Dies ermöglicht vorteilhaft eine verbesserte Auswertung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Datenerfassungseinrichtung dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom basierend auf einer Parameter-Spezifikation mit einer Aktualisierungsrate oder einem Titel des Parameters oder einer Formatvorgabe, einer Vorgabe für eine Auflösung oder eine Anzahl der zugewiesenen Bits für einen Parameter oder einer Anzahl von Bits für die Prüfsumme oder einer Anzahl von Reserve-Bits für die Datenwortausrichtung, etwa eine 8/16/32/64-Bit-Ausrichtung auszuwerten. Dies ermöglicht vorteilhaft eine verbesserte Auswertung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Parametersendeeinrichtung dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom mittels einer dynamischen Laufzeit-Neukonfiguration zu übertragen. Dies ermöglicht vorteilhaft die Datenübertragung anzupassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Parametersendeeinrichtung dazu ausgelegt ist, die dynamische Laufzeit-Neukonfiguration an eine von der Netzwerkeinrichtung bereitgestellte Übertragungsbandbreite anzupassen. Dies ermöglicht vorteilhaft die Datenübertragung anzupassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Parametersendeeinrichtung dazu ausgelegt ist, die dynamische Laufzeit-Neukonfiguration basierend auf internen Ablaufsteuerungen oder basierend auf externen Anfragen anzupassen. Dies ermöglicht vorteilhaft die Datenübertragung an externe und interne Vorgaben anzupassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Datenprotokoll mindestens eine der folgenden Aufforderung an den Softwareagenten umfasst: i) eine Kennung zu übertragen; oder ii) einen Parametereintrag oder eine Sammlungskennung zu übertragen; oder iii) eine Re-Konfiguration von Parametereinstellungen vorzunehmen; oder iv) eine Übertagungsrate anzupassen. Dies ermöglicht die Datenübertragung anzupassen.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der vorliegenden Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vermitteln. Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Konzepten der vorliegenden Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Übertragen und Empfangen von Parametern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Parameterstromsequenz gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt eine schematische Darstellung einer Parametersektion und einer Zusammenstellungssektion eines Datenkommunikationsprotokolls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt eine schematische Darstellung einer Konversation eines Datenkommunikationsprotokolls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs einer Übertragung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
14 zeigt eine schematische Darstellung eines Netzwerkprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt eine schematische Darstellung eines Initialisierungsprozesses zur Übertragung von Daten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
16 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Übertragen und Empfangen von Parametern gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Übertragen und Empfangen von Parametern. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Parametersendeeinrichtung 100, eine Netzwerkeinrichtung 107 und eine Datenerfassungseinrichtung 109.
Die Parametersendeeinrichtung kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, einen Parameterstrom als eine Sequenz mit einer Kennung, mindestens einem Datenwort und einer Prüfsumme zu übertragen.
Die Netzwerkeinrichtung 107 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, den Parameterstrom von der Parametersendeeinrichtung 100 zu empfangen und an eine Datenerfassungseinrichtung 109 weiterzuleiten.
Die Datenerfassungseinrichtung 109 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, den Parameterstrom von der Netzwerkeinrichtung zu empfangen und auszuwerten bzw. an die Anwendungen 110 und 111 weiterzuleiten.
Die 1 zeigt eine Ausführungsform eine Vorrichtung 1 zum Übertragen und Empfangen von Parametern der vorliegenden Erfindung, wobei die Parametersendeeinrichtung 100 dazu ausgelegt ist, Daten und Parameter zu übertragen und die Netzwerkeinrichtung 107 beispielsweise dazu ausgelegt ist, für eine Verteilung der zu übertragenen Daten zu sorgen.
Die Datenerfassungseinrichtung 108, 109 kann beispielsweise mit einer Datenbank 116 über eine Datenverbindung 112 gekoppelt werden. Ferner kann die Datenerfassungseinrichtung 108 mit einer Datenverarbeitungsapplikation 110, 111 gekoppelt werden. Die Datenverarbeitungsapplikation 110, 111 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, die übertragenen Parameter in Form von Sensorrohdaten auszuwerten und ein Sensorsignal-Darstellung zu generieren.
Ferner kann die Datenerfassungseinrichtung über die Datenbank 116 beispielsweise mit Dekodierungsinformationen 116 versorgt werden, welche zum Auswerten des Parameterstroms verwendet werden.
Die Parametersendeeinrichtung 100 kann beispielsweise eine Schnittstelleneinrichtung 101 in Form eines Mikroprozessors aufweisen. Die Schnittstelleneinrichtung 101 kann als eine Kommunikationsschnittstelle ausgebildet sein und einen Softwareagenten 105 aufweisen, welcher dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom mittels von Protokoll- oder Verschlüsselungsalgorithmen für das Versenden zu initialisieren.
Ferner kann die Parametersendeeinrichtung 100 Sensoreinheiten 102, 103 aufweisen, wobei die Sensoreinheiten 102, 103 über Datenverbindungen 114, 113 mit der Schnittstelleneinrichtung 101 gekoppelt sind.
Ferner kann die Schnittstelleneinrichtung 101 über eine weitere Datenverbindung 115 mit einem externen System 104 gekoppelt werden.
Die Netzwerkeinrichtung 107 kann eine Netzwerkschicht 106 aufweisen, wobei die Netzwerkschicht 106 ein Datenprotokoll 120 verwendet.
Das Datenprotokoll 120 kann eine Nachrichtenkennung, ein Datenwort und weitere Protokollfelder aufweisen.
Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eine Parameterliste gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Parameterliste kann in einer Speichereinrichtung 200 abgespeichert sein, wobei die verwendeten Parameter beispielsweise als Messwerte in das gewünschte Format konvertiert werden, bzw. komplexere Berechnungsergebnisse entsprechend dargestellt werden.
Dabei können unabhängige Softwareprozesse für die Ausfüllung der Parameter-Übertragungsliste und für das Versenden der Parameter zur Anwendung kommen. In einem Linke-Hand-Softwareverfahren 201 kann eine Erhebung der für die Übertragung vorgesehenen Parameter erfolgen. Der Linke-Hand-Softwareprozess kann dabei den gewünschten Datentyp der der für die Übertragung vorgesehenen Parameter in einem Formatierungsprozess 203 formatieren und die formatierten Datentypen in eine Parameterliste 204 ablegen. Beispielsweise umfasst der Linke-Hand-Softwareprozess einen Schreibzugriff auf die Parameterliste.
Ferner kann ein Rechte-Hand-Softwareprozess 202 für die Erstellung der zu übertragenen Parameter und die Generierung des Parameterstroms verwendet werden, wobei ferner eine Abschätzung der Datenübertragungslast vorgenommen werden kann. Ferner kann in dem Rechte-Hand-Softwareprozess eine Überprüfung des öffentlichen Schlüssels sowie einer Parametereingabe erfolgen.
Ferner kann bei den angewendeten Softwareroutinen eine Parameterliste verwendet werden. Schließlich kann in einem Initialisierungsprozess oder Formatierungsprozess 203 eine Datensequenz in Form der Parameterliste 204 generiert werden, welches für die Übertragung bereitgestellt wird.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die 3 zeigt eine Parameterliste 300, welche für die in 301 dargestellte Zeile einen einzigen Parameter aufweist, der per 302 Gültigkeit und Wert des Parameters beinhaltet. In 304 wird eine Parameterkennung verwendet um die Parametereigenschaften im Dekodierungsprozess verfügbar zu haben.
In einem Formatierungsprozess 305 werden gemäß einem Ausführungsbeispiel Design-Parameterspezifikationen beispielsweise vorgegeben von einem Designer D verwendet, um die Parameterliste 300 zu erzeugen. Die Design-Parameterspezifikationen bzw. Parameter-Spezifikation kann mit einer Parameter-Quelle oder mit einer Berechnungsmethode oder mit einer Unterabtastung oder mit einer Parameter-Kennung versehen werden.
Beispielsweise kann eine Parameterliste 303 eine Parameter-Eingangskennung 304 und einen Laufzeitparameter 303 aufweisen.
Diese Attribute der Parameterliste 300 können von einer Anwendungsapplikation beim Auswerten der Parameterliste in einem Dekodierungsschritt 306 verwendet werden.
Die Design-Parameterspezifikationen bzw. Parameter-Spezifikation kann ferner eine Aktualisierungsrate oder einen Titel des Parameters oder eine Formatvorgabe, eine Vorgabe für Auflösung und Anzahl der zugewiesenen Bits für einen Parameter oder eine Anzahl von Bits für die Prüfsumme oder eine Anzahl von Reserve-Bits für die Datenwortausrichtung, etwa eine 8/16/32/64-Bit-Ausrichtung aufweisen.
Die 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Das Datenkommunikationsprotokoll kann nun statt eines einzelnen Parameters nun einen Parametersatz eines Datenpakets 401 beginnend mit einer Parameterkennung, gefolgt von einem Parameterfeld 402, eine Unterfeld und einem öffentlichen Schlüssel beinhalten.
Das Parameterfeld 402 umfasst beispielsweise ein erstes Prüfsummenbyte, ein erstes Wert-Byte, ein erstes Zusatzbyte, ein zweites Prüfsummenbyte, ein zweites Wert-Byte, ein drittes Zusatzbyte, ein drittes Prüfsummenbyte, und ein drittes Wert-Byte.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsprotokolls für den Austausch von Daten und Parametern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die 5 stellt eine Konfiguration gemäß einem Ausführungsbeispiel dar, wobei unter Verwendung eines öffentlichen Schlüssels der zweiten und der dritte Parameter auf „wahr“ gesetzt werden als Ergebnis der zweiten und dritten Logikoperationen in einem Linkehandsoftwareprozess.
Solange sämtliche Logikoperationen 500, 501 zum gleichen Ergebnis führen, werden nur die zweiten und dritten Parameter aus dem Parameterfeld 503 für eine Übertragung von einer Kontrolleinheit 502 freigegeben. Eine Rückführung kann durch einen Linkehandsoftwareprozess erfolgen.
Die 6 zeigt einen entsprechenden Softwareprozess mit einem Linkehandsoftwareprozess für den ersten und den vierten Parameter gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei eine Aktivierung durch einen öffentlichen Schlüssel erfolgt.
Auch hier werden die Logikoperationen 600, 501 zum gleichen Ergebnis führen, werden die ersten und vierten Parameter aus dem Parameterfeld 603 für eine Übertragung von einer Kontrolleinheit 602 freigegeben.
Die 7 zeigt schließlich die Ergebnisse der Rekonfiguration der Parameterliste durch eine Manipulation des öffentlichen Schlüssels auf der Ebene des Übertragungsstroms gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der zweite und der dritte Parameter sind entfernt worden war und durch den ersten und den vierten Parameter ersetzt worden.
Die Umsetzung der Rekonfiguration 700 kann eigenständig in Abhängigkeit von logischen Operationen für jeden Parameter einzeln erfolgen, wie in 6 dargestellt. Die Rekonfiguration 700 kann dynamisch erfolgen.
Die 8 zeigt, wie auf eine externe Anforderung eine dynamische Rekonfiguration eines beliebigen Eintrags der Parameterliste erfolgen kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die 8 zeigt ein Überschreiben des öffentlichen Schlüssels. Alle Ergebnisse von Logikoperationen 800, 801, 802, 803 des Softwareagentens können in einer exklusiven Betriebsart 805 ignoriert und nur die Parameterdaten werden übertragen, die durch den Befehl angesprochen wurde.
Als Software-Agent (auch Agent oder Softbot) wird von der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Computerprogramm oder eine funktionelle Softwareeinheit in Form eines Softwaremoduls bezeichnet, das zu gewissem eigenständigem und eigendynamischem oder autonomem Verhalten fähig ist. Beispielsweise kann ein Software-Agent abhängig von verschiedenen Zuständen bzw. Status einen bestimmten Verarbeitungsvorgang abrufen, ohne dass von außen ein weiteres Startsignal gegeben wird oder während des Vorgangs ein äußerer Steuerungseingriff erfolgt.
Der Softwareagent kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, dass der Softwareagent entweder auf externe Anforderung oder autonom seine Identifizierung übersendet.
Der Softwareagent kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, dass der Softwareagent die Parametereingabe oder Sammlungskennungen auf externe Anforderung hin überträgt.
In einer weiteren Betriebsrat („akkumulativ“) können von der Erfassungseinheit Parameter zusätzlich zu dem gegenwärtigen Datenstrom angefordert werden.
In einem Sammelmodus („Global Control“) wird der öffentliche Schlüssel auf falsch gesetzt, wenn die Parameter-Übertragung entweder im Rahmen einer interaktiven Kommunikation mit der Erfassungseinheit unterbrochen werden soll.
Das Laufzeitverhalten der logischen Operation Ausgang, Spalte 800 in 8, kann auf von einer (i) Standardkonfiguration abhängen oder (ii) Gültigkeitsvorschriften die Kontextbezogen Parameter, z.B. Uhrzeit, Systemzustand oder Umgebungsbedingungen, verwenden.
Die 9 zeigt eine Darstellung zur Parameter Übertragungsrate. Die 9 zeigt die Änderung der Übertragungsrate per Parametereingabe durch die Unterabtastung eines Datenelements 901. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Zähler als eine Alternative zu einer Zeitverzögerung gewählt. Entweder basierend auf einem internen Berechnungsergebnis 902 oder auf einer externen Anfrage 900 wird eine Unterabtastung vorgenommen.
Die Übertragungsrate entspricht der Zyklusrate des Rechtehandsoftwareprozesses im Falle eines Unterabtastungszählers mit dem Wert eins, Gleichung (1). T_{Übertragungsrate Parameter N} = T_{RH Taktrate} (1)
Für diesen Fall kann die Übertragungsrate entsprechend der folgenden Formel verwenden werden, Gleichung (2): T_{Übertragungsrate Parameter N} = T_{RH Taktrate} × Unterabtastungszähler_{Parameter N} (2)
Die 10 zeigt eine Änderung der Übertragungsrate 1000 per Parametereingabe durch eine externe Aufforderung.
Die 11 zeigt die Parameterkonfiguration per Sammelblock. Ein Sammelblock stellt ein Parameterfeld über die Zeit dar. Eine Sammlung von gleichen Parametern oder Parameterlisten kann dabei gespeichert werden.
Die 12 zeigt die Zerlegung der Parametersammlung 1200 bzw. des Sammelblocks in eine Liste von Einzelparametereingaben 1201. Es gibt keine Zeitinformationen, welche explizit von dem Softwareagenten hinzugefügt wird. Zeitinformationen können als explizite Parameter hinzugefügt werden.
Die 13 zeigt eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs eines Abspeicherungsprozesses 1300 bis die Sammlung 1 vollständig ist und dies der Erfassungseinheit mitgeteilt wird (siehe den Wechsel von False auf True).
Die 14 zeigt einen kontinuierlichen Übertragungsmodus 1400, wobei der kontinuierliche Übertragungsmodus unterbrochen werden kann, falls die Übertragung einer Sammlung abgeschlossen ist und der Status autonom an die Erfassungseinheit 1402 übertragen worden ist. Anschließend kann die Erfassungseinheit 1402 eine weitere Übertragung einer Sammlung 1404 erfragen. Mit Übersendung dieses Befehls ist die Erfassungseinheit bereit für den Empfang und bereit, die Sammlung zu speichern.
Nachdem der kontinuierliche Übertragungsmodus 1400 abgebrochen wird, kündigt der Softwareagent die Sammelübertragung an, beispielsweise mit einem Transfer_Collection Befehl 1403.
Die 15 zeigt eine schematische Darstellung einer Optimierung des Rechtehandprozesses, also des Prozesses, der für die Verschickung der Parameter verantwortlich ist. Bei langen Parameterlisten ist eine zeilenweise Prüfung des öffentlichen Schlüssels ineffizient.
Die Darstellung in 15 zeigt, wie bei der Initialisierung eine Liste erzeugt wird, die die gleiche Länge, wie die die zur Übertragung notwendige Parameterliste, hat („activ_parameter“). Wenn nun einzelne Zeilen der Parameterliste durch den öffentlichen Schlüssel zur Übertragung freigeschaltet werden, setzt der Linkehand-Prozess die Felder der „activ_parameter“ Liste auf die Positionen, die für eine Übertragung vorgesehen sind. Der Rechtehand-Prozess wird dann über diesen Index direkt die Zeilen der Übertragungsliste anspringen.
Die 16 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Übertragen und Empfangen von Parametern gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Als ein erster Schritt erfolgt ein Übertragen S1 eines Parameterstroms als eine Sequenz mit: i) einer Kennung; ii) mindestens einem Datenwort; und iii) einer Prüfsumme mittels einer Parametersendeeinrichtung 100.
Als ein zweiter Schritt erfolgt ein Empfangen S2 eines Parameterstroms von der Parametersendeeinrichtung 100 mittels einer Netzwerkeinrichtung 107 und ein Weiterleiten des Parameterstroms an eine Datenerfassungseinrichtung 108 mittels der Netzwerkeinrichtung 107.
Als ein dritter Schritt erfolgt ein Auswerten S3 des empfangenen Parameterstroms mittels der Datenerfassungseinrichtung 108.
Das Verfahren kann dabei folgende Befehle verwenden:
Erhalte_Software_Agent_Kennung
Die zentrale Datenerfassungseinrichtung könnte den Befehl zu einem einzigen Software-Agenten leiten oder die Datenerfassungseinrichtung könnte den Befehl für das Erhalten von Identifikationsdaten an alle aktiven Software-Agenten leiten. Der Befehl kann beispielsweise verwendet werden, um die Datenerfassungseinrichtung nach einem Neustart der Datenerfassungseinrichtung zu konfigurieren.
Übermittele_Software_Agent_Kennung
Der Software-Agent kann den Befehl entweder als Antwort auf eine vorherige Erhalte_Software_Agent_Kennung übertragen oder der Befehl wird nach dem Neustart des Software-Agenten autonom übertragen. Der Befehl kann beispielsweise verwendet werden, um die Datenerfassungseinrichtung über die Version, die aktuelle Konfiguration und den Zustand des Software-Agenten zu informieren.
Entsprechende Befehle können auch für Parameter, Parameterkennungen, oder Kennungen für Sammlungen, für Standard oder Voreinstellungsparameter, für Parameter-Status, oder für ganze Sammlungen sowohl vom Software-Agenten als auch von der Datenerfassungseinrichtung verwendet werden.
Ferner können Ablaufbefehle den Software-Agenten stoppen, starten oder an angehaltener Stelle wieder starten.
Ebenso können Datenübertragungen bezüglich einer Sammlung von der Datenerfassungseinrichtung angefordert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Vorrichtung (1) zum Übertragen und Empfangen von Parametern, wobei die Vorrichtung (1) umfasst: – eine Parametersendeeinrichtung (100), welche dazu ausgelegt ist, einen Parameterstrom als eine Sequenz mit: i) einer Kennung; ii) mindestens einem Datenwort; und iii) einer Prüfsumme zu übertragen; – eine Netzwerkeinrichtung (107), welche dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom von der Parametersendeeinrichtung (100) zu empfangen und an eine Datenerfassungseinrichtung weiterzuleiten; und – die Datenerfassungseinrichtung (109), welche dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom von der Netzwerkeinrichtung (107) zu empfangen und auszuwerten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Parametersendeeinrichtung (100) einen Mikroprozessor (101) und eine Kommunikationsschnittstelle aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Parametersendeeinrichtung (100) dazu ausgelegt ist, die Kennung oder das mindestens eine Datenwort oder die Prüfsumme mittels eines Softwaremoduls zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Parametersendeeinrichtung (100) dazu ausgelegt ist, die Kennung oder das mindestens eine Datenwort oder die Prüfsumme mit einem öffentlichen Schlüssel zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Netzwerkeinrichtung (107) auf einem seriellen Schnittstellensystem oder auf einem Ethernet, USB, Firewire, CAN-Bus oder einem RS-485 Bus oder auf einem Bussystem mit Trägerprüfung und Kollisionserkennung basiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenerfassungseinrichtung (109) dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom basierend auf einer i) Nachrichten-Kennung; oder auf einer ii) Parameter-Kennung; oder auf einem iii) Parameter-Feld; oder auf einem iv) Parameter-Zähler; oder auf einem v) öffentlichen Schlüssel auszuwerten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenerfassungseinrichtung (109) dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom basierend auf einer Parameter-Spezifikation mit i) einer Parameter-Quelle; oder mit ii) einer Berechnungsmethode; oder mit iii) einer Unterabtastung; oder mit iv) einer Parameter-Kennung auszuwerten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenerfassungseinrichtung (109) dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom basierend auf einer Parameter-Spezifikation mit i) einer Aktualisierungsrate; oder ii) einem Titel des Parameters; oder iii) einer Formatvorgabe, einer Vorgabe für Auflösung und Anzahl der zugewiesenen Bits für einen Parameter; oder iv) einer Anzahl von Bits für die Prüfsumme; oder verwendet v) einer Anzahl von Reserve-Bits für die Datenwortausrichtung, etwa eine 8/16/32/64-Bit-Ausrichtung auszuwerten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Parametersendeeinrichtung (100) dazu ausgelegt ist, den Parameterstrom mittels einer dynamischen Laufzeit-Neukonfiguration zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Parametersendeeinrichtung (100) dazu ausgelegt ist, die dynamische Laufzeit-Neukonfiguration an eine von der Netzwerkeinrichtung (107) bereitgestellte Übertragungsbandbreite anzupassen.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Parametersendeeinrichtung (100) dazu ausgelegt ist, die dynamische Laufzeit-Neukonfiguration basierend auf internen Ablaufsteuerungen oder basierend auf externen Anfragen anzupassen.
Luftfahrzeug aufweisend eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10.
Verfahren zum Übertragen und Empfangen von Parametern, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Übertragen (S1) eines Parameterstroms als eine Sequenz mit: i) einer Kennung; ii) mindestens einem Datenwort; und iii) einer Prüfsumme mittels einer Parametersendeeinrichtung (100); – Empfangen (S2) eines Parameterstroms von der Parametersendeeinrichtung (100) mittels einer Netzwerkeinrichtung (107) und Weiterleiten des Parameterstroms an eine Datenerfassungseinrichtung (109) mittels der Netzwerkeinrichtung (107); und – Auswerten (S3) des empfangenen Parameterstroms mittels der Datenerfassungseinrichtung (109).
Datenprotokoll zum Übertragen und Empfangen von Parametern, wobei das Datenprotokoll dazu ausgebildet ist, von einem Softwareagenten über eine in den Softwareagenten ladbare Datei konfiguriert zu werden und das Verfahren nach Anspruch 13 auszuführen.
Datenprotokoll nach Anspruch 14, wobei das Datenprotokoll zumindest eine der folgenden Aufforderung an den Softwareagenten umfasst: i) eine Kennung zu übertragen; oder ii) einen Parametereintrag oder eine Sammlungskennung zu übertragen; oder iii) eine Re-Konfiguration von Parametereinstellungen vorzunehmen; oder iv) eine Übertagungsrate anzupassen.