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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Torsteuerung, insbesondere eine Garagentor- oder Zufahrtstorsteuerung zum Betätigen eines entsprechenden Tores.
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Im heutigen Umfeld ist es für eine Torsteuerung immer wichtiger geworden für eine Vielzahl von unterschiedlichen Geräten zugreifbar zu sein. So ist es inzwischen von Vorteil, wenn eine Torsteuerung nicht nur mit einem separaten auf die Torsteuerung abgestimmten Betätigungselement steuerbar ist, sondern durch eine Vielzahl von Geräten ansteuerbar ist.
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Da es bei der Erstellung der Torsteuerung jedoch unmöglich ist, auf sämtliche während des Produktlebens der Torsteuerung aufkommende Betätigungselemente eine entsprechende Abstimmung für ein reibungsloses Betätigen der Torsteuerung vorzusehen, sind viele Torsteuerungen nach einem gewissen Zeitraum in ihrer Konnektivität eingeschränkt. Zu beachten ist dabei auch, dass auch die Schnittstellen zur Kommunikation mit bereits vorhandenen Betätigungselemente in der Regel eine ständige Anpassung erfordern, da die meisten Betätigungsgeräte softwareseitig einer ständigen Aktualisierung unterzogen werden.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Torsteuerung zu schaffen, die die vorstehend aufgeworfenen Probleme überwindet. Dies gelingt mit einer Torsteuerung, welche sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
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Eine erfindungsgemäße Torsteuerung umfasst demnach eine Antriebseinheit, die dazu ausgelegt ist, Ansteuersignale für ein Tor auszugeben, und eine Rechnereinheit, die über eine Verbindung mit der Antriebseinheit verfügt und dazu ausgelegt ist, mit einer Betätigungseinheit für das Tor zu kommunizieren, wobei die Rechnereinheit ferner dazu ausgelegt ist, ein Betriebssystem zu betreiben, dass für die Kommunikation für die Betätigungseinheit einen Software-Baustein nutzt.
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Durch einen solchen Aufbau einer Torsteuerung ist es möglich, auf Änderungen in einer spezifischen Betätigungseinheit durch Anpassen des Software-Bausteins zu reagieren. Auch kann der Rechnereinheit ein neuer Software-Baustein hinzugefügt werden, falls gewünscht wird, dass eine Betätigungseinheit mit der Torsteuerung in Verbindung tritt, für die bis dahin noch kein passender Software-Baustein vorhanden war.
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Die Trennung von Rechnereinheit und Antriebseinheit sorgt im Wesentlichen dafür, dass die Antriebseinheit zur Steuerung des Tores immer dieselben Ansteuersignale ausgibt, welche von der Rechnereinheit aus einem Betätigungselement spezifischen Format umgewandelt werden.
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Nach einer optionalen Modifikation der Erfindung ist der Software-Baustein auf die Betätigungseinheit abgestimmt, insbesondere auf deren Kommunikationsschnittstelle oder deren Betriebssystem. Dadurch gelingt es, Betätigungseinheit-spezifischen Umständen Rechnung zu tragen und eine möglichst variable Konnektivität der Torsteuerung zu erhalten.
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Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist die Rechnereinheit dazu ausgelegt, den Software-Baustein für die Kommunikation mit der Betätigungseinheit generisch zu erzeugen.
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Ferner kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit eine Vielzahl von Software-Bausteinen aufweist, von denen jeder auf einen spezifischen Typ einer Betätigungseinheit eingestellt ist.
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Vorzugsweise ist der Software-Baustein eine API, also eine Anwendungsprogrammier-Schnittstelle, um eine Anbindung der Betätigungseinheit an die Antriebseinheit zu ermöglichen. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein solcher Software-Baustein in Form eines Plug-Ins ausgeführt ist, also als ein eigenständiges Softwarezusatzmodul anzusehen ist, dass je nach Erfordernis der Rechnereinheit hinzugefügt werden kann.
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Nach einer optionalen Modifikation der Erfindung weist die Rechnereinheit für die Kommunikation mit der Antriebseinheit einen dynamischen M2M-Stack (= Machine to Machine-Stack) auf. Mit Hilfe dieser Dynamik ist es möglich, auf die Weiterentwicklung in einer Betätigungseinheit zu reagieren, um die Konnektivität zu dieser Einheit zu erhalten.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass die vorliegende Torsteuerung dazu ausgelegt ist, Daten über einen Zustand der Torsteuerung über eine Schnittstelle an einen Server über das Internet zu senden, so dass eine Wartungsarbeit auf Grundlage der gesendeten Daten initiiert werden kann.
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Zudem kann die vorliegende Erfindung mit einer virtuellen Zugangsberechtigung versehen sein, die ein Ändern von Einstellungen der Torsteuerung nur nach einem vorausgehenden Schlüsselabgleich zulässt. Dabei wird ein Schlüssel in einem mit dem Internet verbundenen Server hinterlegt, so dass bei einem Zugriff auf die Torsteuerung ein dazu korrespondierender Schlüssel abgefragt wird und Änderungen nur vorgenommen werden können, wenn ein Abgleich mit einem auf dem Server hinterlegten Schlüssel die Echtheit des eingegebenen Schlüssel verifiziert. So kann durch die auf dem Server abgelegten Schlüssel eine Zugriffsberechtigung der Torsteuerung verwaltet werden.
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Zudem kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit eines Servers eine Schnittstelle aufweist, die eine Kommunikation mit dem Internet aufnimmt, wobei vorzugsweise die Rechnereinheit dazu ausgelegt ist, einen Software-Baustein über die Server-Schnittstelle zu erhalten oder eine Modifikation eines Software-Bausteins über die Server-Schnittstelle zuzulassen. Auch kann vorgesehen sein, dass ein Software-Baustein über eine zwischen der Betätigungseinheit und der Rechnereinheit vorhandenen Verbindung eingefügt wird.
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Dadurch wird es einem Drittanbieter oder dem Herstelle der Torsteuerung ermöglicht, über die Server-Schnittstelle den Software-Baustein einer bestimmten Betätigungseinheit zu modifizieren. Beispielsweise ist dies von Vorteil, wenn eine Betätigungseinheit zum Ansteuern eines Tores eine software- oder hardwareseitige Änderung erfährt, die ein Anpassen des Software-Bausteins zur Kommunikation mit dem Torantrieb erforderlich macht. Dann kann über diese Server-Schnittstelle auf den Software-Baustein zugegriffen werden und eine entsprechende Anpassung erfolgen.
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Ferner kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit mit der Antriebseinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist oder über ein Nahbereichsnetzwerk, wie Bluetooth oder WLAN ohne Nutzung einer Internetverbindung kommuniziert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Rechnereinheit in unmittelbarer Nähe zu der Antriebseinheit physisch vorhanden ist und eine Cloud-basierte Berechnung nicht stattfindet. Dies ist von Vorteil, da sicherheitskritische Anwendungen nicht auf Cloud-basierte Rechenergebnisse zurückgreifen sollten, um auch während einer unvermeidbaren Downtime des Internets von ein bis zwei Minuten pro Tag voll funktionsfähig zu sein.
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Nach einer weiteren optionalen Modifikation der Erfindung weist die Rechnereinheit eine CPU, einen Arbeitsspeicher und einen Hauptspeicher auf.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit dazu ausgelegt, einen die Antriebseinheit betätigenden Ansteuerbefehl einer Betätigungseinheit zu empfangen, mit Hilfe eines zugehörigen Software-Bausteins umzuwandeln und in der umgewandelten Form an die Antriebseinheit zu kommunizieren. Dabei wird derjenige Software-Baustein gewählt, der auf die Betätigungseinheit abgestimmt ist.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit eine Schnittstelle umfasst, die einen Zugriff auf die Recheneinheit selbst und auf die in der Rechnereinheit abgelegten Software-Bausteine erlaubt, wobei die Schnittstelle vorzugsweise eine MQTT-Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle und/oder eine NFC-Schnittstelle ist.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit dazu ausgelegt ist, als ein Gateway zu dienen, wobei die Rechnereinheit vorzugsweise mit einem Betriebssystem auf Open-Source-Basis versehen ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebseinheit einen Mikrocontroller zum Umsetzen der von der Rechnereinheit gesendeten Ansteuersignale auf.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Tor, insbesondere eine Garagentor oder ein Zufahrtstor, das mit einer Torsteuerung der vorstehend aufgeführten Varianten versehen ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung der einzigen Figur ersichtlich.
- 1 zeigt dabei ein Strukturschema zum Aufbau einer erfindungsgemäßen Torsteuerung.
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Die in 1 dargestellte Torsteuerung 1 weist neben der Antriebseinheit 2 eine Rechnereinheit 3 auf. Die Rechnereinheit 3 besitzt eine CPU 10, eine Server-Schnittstelle 11 und einen Arbeitsspeicher 12 sowie einen Software-Baustein 6.
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Dieser Software-Baustein 6 sorgt für das Umwandeln eines Befehls für die Antriebseinheit 2 einer Betätigungseinheit 5. Die Betätigungseinheit 5 ist dabei beispielsweise über eine Bluetooth-Verbindung, eine NFC-Verbindung oder eine MQTT-Verbindung mit der Rechnereinheit 3 in Verbindung. Die Server-Schnittstelle 11 der Rechnereinheit ist ferner dazu ausgelegt, mit dem Internet 7 in Verbindung zu treten. Daher ist es möglich, dass über die Server-Schnittstelle 11 Daten aus einer Cloud 7 der Rechnereinheit 3 zur Verfügung gestellt werden.
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Mithilfe des in der 1 dargestellten Systems kann der Datenstream aus der jeweiligen Steuerung 2 bei einer Verbindung zum Internet (Verbindung zwischen 7 und 3) global abgegriffen werden und bspw. tiefergehend analysiert werden, sodass Rückschlüsse auf mögliche Fehler in dem System gezogen werden können. Dadurch kann mithilfe dieses Systems dem Kunden des jeweiligen Antriebs bei gewissen Indikatoren, wie bspw. einem Überschreiten einer Torzyklusangabe (E2Prom, aus 2), frühzeitig und bevor tatsächlich ein technischer Ausfall des Systems 1 eintritt, ein Servicetermin angeboten werden, der aufgrund einer Analyse der über das Internet abgreifbaren Daten als vorteilhaft angesehen wird. Diese „vorhersehende“ Wartung verringert die Ausfallzeiten des Systems und entlastet den Nutzer Wartungsintervalle zu beachten bzw. Wartungen an dem System zu organisieren.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass alle benötigten Materialien für die eine Wartung durchführenden Servicetechniker bereits im Vorfeld zusammengetragen werden, damit dies nicht erst bei der Vor-Ort-Analyse passieren muss. Dadurch verringert sich die Wartungszeit.
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Dabei kann auch vorgesehen sein, dass in der Rechnereinheit 3 mehrere Datensätze hinterlegt sind (bspw. ein Service-Intervall), welche nach einer bestimmten Zeit oder einem bestimmten Verbrauch (bspw. durchgeführte Torzyklen) automatisch eine Serviceanfrage generiert und über das Internet an eine entsprechende Stelle übermittelt.
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Dabei bietet sich als Format der Identifikator-Standard UUID (=Universally Unique Identifier) an, der von der Recheneinheit 3 bzw. 13 verwendet werden kann. Ferner ist auch denkbar, dass so auch gezielt der Datensatz mit Geodaten und/oder Kundendaten zur Analyse bzw. zur Serviceanfrage genutzt wird.
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In der Rechnereinheit 3 können auch Voranalysen erfolgen, die auf mögliche Service-Daten oder besondere Verschleißinformationen gerichtet sind und die dann jeweils nach Prioritäten an einen im Internet 7 basierten Server gemeldet werden.
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Weiter kann auch vorgesehen sein, dass ein virtuelle Zugangsberechtigung für den Zugriff auf Einstellmöglichkeiten des Systems vorhanden ist. Es ist nämlich von Vorteil, wenn nicht jedem Nutzer gestattet ist, die Einstellungen an einer Toranlage zu verändern. Mit der vorliegenden Erfindung ist es daher auch möglich, einen Austausch eines virtuellen Schlüssels, welcher wie nachfolgend beschrieben generiert werden kann zu erzeugen und zu überprüfen. Dieser Schlüssel ersetzt somit einen physischen Verifiziervorgang und konvertiert dieses Vorgehen in die virtuelle Ebene.
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Ein Fachhändler oder ein gewerblicher Dienstleister hat demnach die Möglichkeit sich für eine Berechtigung, die zur Vornahme an Änderungen des Systems 1 befähigt, über die Internetverbindung 7 des Systems 1 authentifizieren lassen. So kann vorgesehen sein, dass ein Fachhändler eine seiner Kundendaten zugeordnete virtuelle Berechtigung in Einzelberechtigungen (Basisnummer global, für jeden Fachhändler Datensatz, Token, TAN, Schlüssel, Key o.ä.) aufsplitten kann, so dass dieser dann seine Service-Mitarbeiter mit entsprechenden virtuellen Berechtigungen ausstatten kann, die ein Ändern eines spezifischen Systems ermöglichen. So kann eine Einzelberechtigung die individuelle ID-Nummer eines zugehörigen Systems enthalten, die eine Modifikation von nur genau diesem System zulässt.
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Eine solche Berechtigung wird über das Internet 7 an das System 1 geleitet und in der Rechnereinheit 3 gespeichert, so dass es nach einem Übertragen über die Verbindung 4 zum Zweck der erweiterten Einstellmöglichkeiten des Antriebs 2 genutzt werden kann. Diese virtuelle Zugangsberechtigung für das Vornehmen von Einstellungen ist demnach dazu in der Lage, über die Verbindung mit dem Internet 7 eine Berechtigung zum Vornehmen von Änderungen an dem System 1 freizugeben oder wieder zu entziehen.
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Ferner steht der Software-Baustein 6 über die Verbindung 4 mit der Antriebseinheit 2 in Verbindung. Das mit dem Bezugszeichen 13 gestrichelt dargestellte Rechteck ist für die Erfindung optional und stellt einen weiteren antriebsseitigen Konverter 8 sowie einen Mikrocontroller 9 dar. Es kann also vorgesehen sein, dass der Software-Baustein 6 die Befehle einer Betätigungseinheit 5 in ein erstes Format wandelt und der Konverter 8 dieses erste Format in ein zweites Format wandelt mit dem der Mikrocontroller 9 dann dazu in der Lage ist, eine Betätigung der Antriebseinheit 2 auszuführen. Die Verbindung zwischen dem Mikrocontroller 9 und dem Konverter 8 kann dabei kabelgebunden oder drahtlos erfolgen. Als Beispiel für eine kabelgebundene Verbindung wird die Kommunikation mittels RS485 genannt. Bei neueren Antriebsgenerationen ist der gestrichelt dargestellte Abschnitt 13 typischerweise nicht mehr erforderlich. Dann wird der Softwarebaustein 6 über seine Verbindung 4 direkt mit der Antriebseinheit zusammenwirken.
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Der Vorteil dieser Torsteuerung ist, dass der Software-Baustein im Stile eines Plug-Ins auf eine bestimmte Betätigungseinheit 5 einstellbar ist und in einer einfachen Art und Weise auf die Rechnereinheit implentierbar ist. Entsteht am Markt nun eine neue Art einer Betätigungseinheit 5, die bei Konzeption der Torsteuerung 1 noch nicht bekannt war, kann nun durch Aufspielen des Software-Bausteins in die Rechnereinheit 6 dafür gesorgt werden, dass diese neue Betätigungseinheit 5 nicht in der Maschinensprache der Antriebseinheit 2 sondern in einer der Betätigungseinheit 5 inhärenten Sprache kommunizieren kann. Dadurch wird eine bedeutend einfachere Anwendung an die Betätigungseinheiten erreicht, sodass auch die Flexibilität der Torsteuerung beträchtlich zunimmt.
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Darüber hinaus ist es möglich, über den Internetzugang der Rechnereinheit 3 Aktualisierungen eines Software-Bausteins vornehmen zu lassen, ohne dass dadurch das Betriebssystem der Rechnereinheit 3 geändert oder angepasst werden müsste. Aufgrund der generischen Architektur des Betriebssystems auf der Rechnereinheit 3 und der separaten nicht strukturell verwobenen Software-Baustein 6 ist es über die Lebensdauer der Torsteuerung unproblematisch, weitere neue Software-Bausteine 6 zu entwickeln und in die Rechnereinheit 3 einzuspielen. Dadurch wird eine besonders gute Konnektivität über den Lebenszyklus der Torsteuerung hinweg gewährleistet.
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Das Plug-In-artige Hinzufügen von Software-Bausteinen 6 die auf eine bestimmte Art oder auf eine bestimmte Version einer Betätigungseinheit 5 abgestimmt sind, stellt eine deutliche Erleichterung während des Betriebs der Torsteuerung dar.
