DE102016123225A1

DE102016123225A1 - Verfahren zur Fernwartung

Info

Publication number: DE102016123225A1
Application number: DE102016123225.4A
Authority: DE
Inventors: Joachim Albert; Stefan Robl; Ralf Steuerwald
Original assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2018-06-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernwartung eines Feldgeräts (1) der Prozessautomatisierungstechnik mittels eines Mobilgeräts (3), umfassend die Schritte: Aufbauen einer Drahtlosverbindung (4) vom Mobilgerät (3) zu einem Servicecenter (5); Aufbauen einer Verbindung (2) vom Mobilgerät (3) zum Feldgerät (1), wobei das Feldgerät (1) einen Zugriff auf eine Serviceschnittstelle (8) bereitstellt; und Fernwartung des Feldgeräts (1) vom Servicecenter (5) aus.Die Erfindung betrifft weiter eine Sensoranordnung (10) zur Ausführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernwartung eines Feldgeräts der Prozessautomatisierungstechnik mittels eines Mobilgeräts. Die Erfindung betrifft weiter eine Sensoranordnung zur Ausführung des Verfahrens.
In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Insbesondere sollen hier Sensoren aber auch und Aktoren genannt werde. Im Allgemeinen werden als Feldgeräte auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an einem Feldbus angeschlossen sind, und zur Kommunikation mit einer Steuerstelle wie einem Leitsystem dienen, wie z.B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices und Wireless Adapter. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.
Tritt bei der Bedienung oder Parametrierung eines Feldgeräts ein Problem auf, das der Anwender nicht selbst lösen kann, wird vom Hersteller des Feldgeräts ein Servicetechniker für den Vor-Ort-Einsatz angefordert.
Alternativ kann der Anwender vom Hersteller Unterstützung via Telefon, Fax oder E-Mail oder den Austausch von Datensätzen mittels Datenträgern bekommen.
Diese Unterstützung des Anwenders ist umständlich sowie zeit- und kostenintensiv.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wartung eines Feldgeräts zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren umfassend die Schritte: Aufbauen einer Drahtlosverbindung vom Mobilgerät zu einem Servicecenter; Aufbauen einer Verbindung vom Mobilgerät zum Feldgerät, wobei das Feldgerät einen Zugriff auf eine Serviceschnittstelle bereitstellt; und Fernwartung des Feldgeräts vom Servicecenter aus.
Die Reihenfolge der Schritte Aufbauen der Verbindung vom Mobilgerät zum Servicecenter bzw. zum Feldgerät ist dabei nicht entscheidend.
Das Mobilgerät umfasst eine Anwendung, welche einen Fernzugang vom Servicecenter aus mit bestehender Verbindung zum Feldgerät auf das Feldgerät erlaubt, wobei der Anwender diese Funktion explizit aktivieren muss, etwa durch starten der Anwendung. Alternativ ist die Funktion des Fernzugangs Teil einer Anwendung.
Durch das oben beschriebene Verfahren wird eine Datenverbindung vom Feldgerät zu einem Servicecenter zum Zweck des Anwendersupports eingerichtet. Im Servicecenter sitzt ein Servicetechniker, der dem Anwender entsprechend Support geben kann.
Seitens des Anwenders ist es zu Servicezwecken wünschenswert, wenn die Parametrierung von Feldgeräten vom Servicetechniker oder einer anderen externen Stelle durchgeführt wird, um dem Anwender im Feld bei einer bestimmten Fragestellung weiterhelfen zu können. Weiterhin kann der Anwender dem Servicecenter die Kontrolle übergeben und damit eine Umkonfiguration oder Fernbedienung durch einen externen Fachmann durchführen zu lassen.
In einer Ausgestaltung erfolgt die Verbindung von Mobilgerät zum Feldgerät drahtlos, insbesondere mittels Bluetooth nach dem Standard 4.0.
In einer Ausgestaltung wird dem Servicecenter der Zugriff auf die Serviceschnittstelle erst gewährt wird, wenn das Servicecenter ein Passwort überträgt, das mit einem im Mobilgerät festgelegten Passwort übereinstimmt. Dies ist eine Sicherheitsmaßnahme, wobei ein Anwender über einen Parallelkanal (z.B. via Telefon, E-Mail, Videochat o.ä.) das Passwort an das Servicecenter übermittelt, wobei dieses Passwort durch den Anwender selbst festgelegt wird. Nur bei Kenntnis des Passworts und bei gleichzeitig aktviertem Fernzugang über die Fernwartung kann dann eine Verbindung etabliert werden. In anderen Worten wird in einer Ausgestaltung dem Servicecenter das Passwort mittels einer zusätzlichen Verbindung mittgeteilt.
In einer Ausgestaltung erfolgt die Verbindung von Mobilgerät zu Servicecenter über eine verschlüsselte Datenverbindung, insbesondere mittels HTTPS.
In einer Ausgestaltung handelt es sich bei Fernwartung um zumindest eines der Aufgaben Inbetriebnahme, Diagnose, Parametrierung, Justage, Kalibrierung, Bedienung oder Debugging.
In einer Ausgestaltung handelt es sich bei Fernwartung um die Aufgabe Softwareupdate, insbesondere Firmwareupdate.
In einer Ausgestaltung handelt es sich bei Fernwartung um die Aufgabe Austausch von Kalibrierdaten.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Sensoranordnung zur Ausführung eines wie oben beschriebenen Verfahrens.
Dies wird anhand der nachfolgenden Figur näherer erläutert. Es zeigt

1 eine Sensoranordnung zur Ausführung des beanspruchten Verfahrens

1 zeigt eine beanspruchte Sensoranordnung 10 mit zumindest einem Feldgerät 1, genauer einen Sensor. Alternativ, aber nicht dargestellt, handelt es sich bei dem Feldgerät um einen Transmitter mit angeschlossenem Sensor oder Sensoren. Im ersten Fall sind Sensoren zu verstehen, die ohne zusätzlichen Transmitter funktionsfähig sind. Im zweiten Fall ist eine Kombination aus Sensor und Transmitter gemeint. Ein Transmitter ist dabei entweder ein separates Gerät in einem separaten Gehäuse, wobei der Sensor mit dem Transmitter mit einem Kabel verbunden ist. Der Transmitter ist dann weiter über einen Bus mit einer übergeordneten Einheit, etwa einem Leitsystem, verbunden. Oder alternativ ist der Transmitter so ausgestaltet, dass er als Teil des Kabels ausgestaltet ist und der „Transmitter im Kabel“ direkt mit der übergeordneten Einheit verbindbar ist.
Bei dem Sensor 1 handelt es sich etwa um einen pH-, Redoxpotential-, auch ISFET-, lonenselektiv-, Leitfähigkeit-, Trübungs- oder Sauerstoff-Sensor. Weitere mögliche Sensoren sind Durchflusssensoren nach den Prinzipien Coriolis, magnetische Induktion, Vortex und Ultraschall. Weitere mögliche Sensoren sind Sensoren zur Messung des Füllstands nach den Prinzipien geführtes und frei strahlendes Radar sowie Ultraschall, auch zur Erkennung eines Grenzstandes, wobei zur Erkennung des Grenzstandes auch kapazitive Verfahren zur Anwendung kommen können. Ein weiterer möglicher Sensor ist ein Temperatursensor, aber auch noch weitere sind möglich.
Das Feldgerät 1 umfasst ein Drahtlosmodul 6. Das Drahtlosmodul ist etwa als Bluetooth-Modul ausgestaltet. Das Bluetooth-Modul genügt insbesondere dem Protokollstapel Low Energy als „Bluetooth Low Energy“ (auch als BTLE, BLE, oder Bluetooth Smart bekannt). Das Drahtlosmodul 6 umfasst dazu eine entsprechende Schaltung bzw. Komponenten. Das Feldgerät 1 genügt somit zumindest dem Standard „Bluetooth 4.0“. Das Drahtlosmodul 6 baut eine Verbindung 2 zu einem Mobilgerät 3 auf.
Alternativ und nicht abgebildet ist das Mobilgerät 3 über eine drahtgebundene Verbindung mit dem Feldgerät 1 verbunden. Dies ist etwa die Hardwarevariante der Serviceschnittstelle (siehe unten). Bei dieser Schnittstelle handelt es sich etwa um die „CDI-Schnittstelle“ der Anmelderin.
Das Mobilgerät 3 ist eine mobile Einheit wie ein Mobiltelefon, ein Tablet, ein Notebook, oder ähnliches. Alternativ handelt es sich bei dem Mobilgerät 3 um ein Display mit entsprechenden Schnittstellen, insbesondere als zum Aufbauen von Verbindungen mittels Bluetooth und WLAN oder eines Mobilfunkstandards (siehe unten).
Das Mobilgerät 3 baut eine Verbindung 4 zu einem Servicecenter 5 auf. Die Verbindung 4 erfolgt etwa über einen Mobilfunkstandard wie etwa GPRS, EDGE, UMTS, HSDPA, LTE, LTE-A. Alternativ erfolgt die Verbindung des Mobilgeräts 3 mittels WLAN (IEEE-802.11) zu einem Router, Access Point o.ä., der die Daten dann entsprechend an das Servicecenter 5 weiterleitet. Die Verbindung 4 erfolgt jeweils verschlüsselt, etwa via HTTPS.
Das Feldgerät 1 umfasst eine Serviceschnittstelle 8. Die Serviceschnittstelle 8 ist sowohl als Hardwarekomponente in Form einer physischen Schnittstelle zu verstehen (siehe oben), aber insbesondere auch als Datenkommunikationsschnittstelle mittels derer verschiedenste Befehle zum Feldgerät übertragbar sind, um Wartungsaufgaben ausführen zu können. Zu nennen ist hier etwa Inbetriebnahme, Diagnose, Parametrierung, Justage, Kalibrierung, Bedienung oder Debugging. Weiter ist zu nennen Softwareupdate, insbesondere Firmwareupdate oder der Austausch von Kalibrierdaten. Dies soll in den folgenden Abschnitten erläutert werden.
Das Feldgerät 1 umfasst dazu eine Recheneinheit, etwa einen Mikrocontroller 9, die auch das Drahtlosmodul 6 umfasst. Alternativ ist das Drahtlosmodul 6 als separates Modul ausgestaltet. Die Serviceschnittstelle 8 ist als Teil des Mikrocontrollers 9 dargestellt, da diese wie oben erläutert als Softwarekomponente ausgestaltet ist und auf dem Mikrocontroller ausgeführt wird.
Das Mobilgerät 3 umfasst eine Anwendung („App 7“), welchen eine „remote access“-Funktion, also einen Fernzugang, des Feldgeräts 1 erlaubt, wobei der Anwender diese Funktion explizit aktivieren muss. Die Funktion des Fernzugangs ist dabei als separate App oder als Funktion in einer App implementiert. In diesem Zusammenhang umfasst die Sensoranordnung 10 das Feldgerät 1 sowie die App 7.
Als Sicherheitsmaßnahme muss der Anwender über einen Parallelkanal (z.B. via Telefon, E-Mail, Videochat o.ä.) einen Code (Passwort) übermitteln, welchen der Anwender selbst für diese Session zuvor festgelegt hat. Nur bei Kenntnis dieses Codes und bei gleichzeitig aktviertem Fernzugang über die „remote access“-Funktion in der App 7 kann dann eine Verbindung etabliert werden.
Ein Servicemitarbeiter im Servicecenter 5 wird über diese Verbindung befähigt, mit einer entsprechenden Software auf die Serviceschnittstelle des Feldgeräts 1 zuzugreifen und so das Gerät komplett diagnostizieren und fernparametrieren zu können. Die App 7 fungiert hierbei als transparenter Datenvermittler zwischen Feldgerät 1 und Servicecenter 5.
Zusätzlich kann auf dem gleichen Weg einem Servicemitarbeiter im Servicecenter 5 Zugriff auf etwaig vorhandene von außen normalerweise nicht zugängliche Debug-Schnittstellen des Geräts temporär ermöglicht werden. Dadurch könnten beispielsweise systeminterne Diagnosefunktionen aktiviert und ausgelesen werden um ein (gegebenenfalls nur beim Kunden reproduzierbares) aufgetretenes Problem analysieren zu können.
Über diesen Weg ist auch ein direktes Softwareupdate des Feldgeräts 1 auf eine spezielle Testfirmware möglich, um das Problem des Kunden besser oder überhaupt analysieren zu können. Darüber hinaus ist über diese transparente Schnittstelle auch der Austausch von Kalibrierdaten und -modellen, die im Feldgerät 1 oder einem der angeschlossenen Sensoren verwendet werden möglich (z.B. Chemometriemodelle).
Bezugszeichenliste

1: Feldgerät
2: Verbindung 1-3
3: Mobilgerät
4: Verbindung 3-5
5: Servicecenter
6: Drahtlosmodul
7: App
8: Serviceschnittstelle
9: Mikrocontroller
10: Sensoranordnung

Claims

Verfahren zur Fernwartung eines Feldgeräts (1) der Prozessautomatisierungstechnik mittels eines Mobilgeräts (3), umfassend die Schritte - Aufbauen einer Drahtlosverbindung (4) vom Mobilgerät (3) zu einem Servicecenter (5), - Aufbauen einer Verbindung (2) vom Mobilgerät (3) zum Feldgerät (1), wobei das Feldgerät (1) einen Zugriff auf eine Serviceschnittstelle (8) bereitstellt, und - Fernwartung des Feldgeräts (1) vom Servicecenter (5) aus.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verbindung (2) von Mobilgerät (3) zum Feldgerät (1) drahtlos, insbesondere mittels Bluetooth nach dem Standard 4.0, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei dem Servicecenter (5) der Zugriff auf die Serviceschnittstelle (8) erst gewährt wird, wenn das Servicecenter (5) ein Passwort überträgt, das mit einem im Mobilgerät (3) festgelegten Passwort übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei dem Servicecenter (5) das Passwort mittels einer zusätzlichen Verbindung mittgeteilt wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindung (4) von Mobilgerät (3) zu Servicecenter (5) über eine verschlüsselte Datenverbindung, insbesondere mittels HTTPS, erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei Fernwartung um zumindest eines der Aufgaben Inbetriebnahme, Diagnose, Parametrierung, Justage, Kalibrierung, Bedienung oder Debugging handelt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei Fernwartung um die Aufgabe Softwareupdate des Feldgeräts (1), insbesondere Firmwareupdate, handelt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei es sich bei Fernwartung um die Aufgabe Austausch von Kalibrierdaten handelt.
Sensoranordnung (10) zur Ausführung eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8.