DE102017131239A1

DE102017131239A1 - Zentrale Erfassung von klinischen und nicht-klinischen Messwerten in Krankenhaus, Altenheim und anderen Pflegeeinrichtungen

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Publication number: DE102017131239A1
Application number: DE102017131239.0A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Datenkommunikationssystem mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten umfassend a) mindestens zwei Sendevorrichtungen, die jeweils mindestens einen Sensor, mindestens eine Sendeeinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle umfassen, und b) eine zentrale Empfangsanlage umfassend mindestens eine Antenne, wobei für das einstufige Netzwerk ein einheitliches Netzwerkprotokoll ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN verwendet wird, wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Übertragung, Überwachung und Modifizierung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten, mit einem Datenkommunikationssystem zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenkommunikationssystem mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten umfassend a) mindestens zwei Sendevorrichtungen, die jeweils mindestens einen Sensor, mindestens eine Sendeeinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle umfassen, und b) eine zentrale Empfangsanlage umfassend mindestens eine Antenne, wobei für das einstufige Netzwerk ein einheitliches Netzwerkprotokoll ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN verwendet wird, wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Übertragung, Überwachung und Modifizierung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten, mit einem Datenkommunikationssystem zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen.
Es gibt in medizinischen Pflegeeinrichtungen eine Vielzahl an klinischen und nicht-klinischen Daten, die durch einfache Sensoren erfasst werden können und nach zentraler Auswertung zur Verbesserung der allgemeinen Steuerung der Einrichtung, der Zustands- und Positionsabfrage von Geräten sowie der allgemeinen Informationsgewinnung genutzt werden können. Solche zu erfassenden klinischen und nicht-klinischen Daten sind beispielsweise die Nutzung oder Betätigung bestimmter Einrichtungen, Vorrichtungen und technischer Geräte, der Zustand von technischen Geräten, insbesondere ob diese ein- oder ausgeschaltet, defekt oder betriebsbereit sind, Überwachung und Kontrolle von Immobilien und Anlagen im Sinne von Zugangsmöglichkeiten, Füllständen, Temperaturen, Stromnutzung, Einstellungen, Nachrichten und Befehle und alle Arten von Messwerten, insbesondere physikalischen Parametern.
Die Erfassung selektiver Daten, wie z.B. der Nutzung bestimmter Einrichtungen, Vorrichtungen und technischer Geräte im Krankenhaus durch Funktechnologie sind bekannt. Allerdings haben die Systeme eine komplexe Struktur aus mehrstufigen Netzwerken und unterschiedlichen Technologien, wie Funk im Nah- und Fernbereich (RFID, Bluetooth, lokales Funknetz etc.), Infrarot und verkabelten Verbindungen, wie USB oder Ethernet, mit einer Vielzahl an Sendern, Gateways und Empfängern jeweils mit eigener Energieversorgung und häufig unter Verwendung diverser Netzwerkprotokolle mit verschiedenen Reichweiten.
Funknetzwerke im Nahbereich, insbesondere mit einer Reichweite bis maximal 100 m, verwenden insbesondere Frequenzen von 5150 MHz bis 5725 MHz, 5150 MHz bis 5350 MHz, 5470 MHz bis 5725 MHz, und/oder 2400 MHz bis 2483,5 MHz, bevorzugt 9 kHz bis 135 kHz und/oder 6,78 MHz, 13,56 MHz, 27,125 MHz oder 40,680 MHz und/oder 433,920 MHz, 868 MHz, 915 MHz oder 2,45 GHz und/oder 5,8 GHz oder 24,125 GHz und/oder eine Bandbreite von 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz und/oder 160 MHz und/oder Datenraten von 2 Mbit/s, bevorzugt 16 Mbit/s, bis 7 Gbit/s und/oder nutzen als Modulationsverfahren ein Orthogonales Frequenzmultiplexverfahren.
Bei den derzeitig angewendeten Systemen werden Informationen als Daten zunächst im Nahbereich gesendet und an sogenannten Kollektoren gesammelt und größtenteils auch verarbeitet. Diese Kollektoren senden die empfangenen und bearbeiteten Daten über mindestens eine weitere Stufe des Netzwerks und über mindestens ein Gateway weiter, bis die Daten bei der letztendlichen Zielvorrichtung, wie einem Server ankommen.
Bekannte Systeme zur Übertragung von Informationen als Daten, beispielsweise von durch Sensoren gewonnenen Informationen mittels Funktechnik sind beispielweise in WO 2004032019 A2 und EP 1245016 A1 offenbart.
Insbesondere senden die in diesen komplexen Systemen verwendeten, mit den Sensoren verbundenen Sender zur Lokalisation permanent ihre Kennung an ortsfeste Kollektoren, mit einem hohen Energieaufwand. Auch bei der Verwendung von RFID-Komponenten ist der Energieaufwand sehr hoch (100 mW), so dass solche nicht permanent eingeschaltet sind, sondern erst unter bestimmten Umständen aktiviert werden, was zu einem erhöhten Wartungsaufwand führt.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es entsprechend, ein einfaches System zur Datenkommunikation bereitzustellen, welches sich zusätzlich durch Kosteneffizienz und Robustheit auszeichnet.
Insbesondere soll das zur Datenkommunikation verwendetet Netzwerk auf ein einstufiges Netzwerk reduziert werden und eine gemischte Verwendung von verschiedenen Technologien, sowie die Verwendung von Funktechnologien im Nahbereich vermieden werden, so dass die damit verbundenen Installationskosten entfallen. Insbesondere soll die Verwendung von ortsfesten Kollektoren für sekundäre Datenübertragungen vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Datenkommunikationssystem, gemäß der Ansprüche 1 bis 8 gelöst, bei dem jeweils nur eine direkte Verbindung, insbesondere eine Langstreckenverbindung, wie eine Funk-Langstreckenverbindung, zwischen einer Vielzahl von Sendevorrichtungen und einer zentralen Empfangseinheit hergestellt wird. Dabei kommunizieren die mit Sensoren ausgestatteten Sendevorrichtungen nicht untereinander. Das erfindungsgemäße System soll zur Übertragung, Überwachung und Modifizierung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten in medizinischen Einrichtungen angewendet werden.
Weiterhin wird die Aufgabe durch eine erfindungsgemäße mobile oder stationäre Einrichtung gemäß Anspruch 9 und ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß den Ansprüchen 10 bis 12 sowie einer Verwendung gemäß Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind detailliert in der Beschreibung offenbart.
Bevorzugt wird die Aufgabe gelöst, durch ein Datenkommunikationssystem mit einem einstufigen Netzwerk, umfassend a) mindestens zwei Sendevorrichtungen, die jeweils mindestens einen Sensor, mindestens eine Sendeeinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle umfassen, und b) eine zentrale Empfangsanlage umfassend mindestens eine Antenne, wobei für das einstufige Netzwerk ein einheitliches Netzwerkprotokoll, ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN verwendet wird, wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.
Erfindungsgemäß ist ein Datenkommunikationssystem ein System mit einem einstufigen Netzwerk umfassend a) mindestens zwei Sendevorrichtungen, die jeweils mindestens einen Sensor, mindestens eine Sendeeinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle umfassen, und b) eine zentrale Empfangsanlage umfassend mindestens eine Antenne, über das Daten, bevorzugt klinische und nicht-klinische Daten, übertragen werden können, bevorzugt von den mindestens zwei Sendevorrichtungen zu der zentralen Empfangsanlage gesendet werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Datenkommunikationssystem ein System mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten umfassend,

a) mindestens zwei Sendevorrichtungen, die jeweils mindestens einen Sensor, eine Sendeeinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle umfassen, und
b) eine zentrale Empfangsanlage umfassend mindestens eine Antenne,

Erfindungsgemäß ist a) die mindestens eine Sendeeinheit mit Antenne eine Sende- und optional Empfangseinheit und die b) zentrale Empfangsanlage umfassend mindestens eine Antenne ist eine Empfangs- und optional Sendeanlage.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Datenkommunikationssystem ein System mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten umfassend,

a) mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend, mindestens eine Sende- und Empfangseinheit mit Antenne und
b) eine Empfangs- und Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne,

Ein einstufiges Netzwerk gemäß der Erfindung ist ein Netzwerk, welches lediglich zwei Ebenen umfasst, insbesondere eine Messebene umfassend alle Sendevorrichtungen und eine Empfangsebene umfassend die zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage, die durch das Netzwerk verbunden sind und die bevorzugt über ein Netzwerkprotokoll kommunizieren, dass Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.
Bevorzugt ist die Messebene, der zwei durch das Netzwerk verbundenen Ebenen dargestellt als a) mindestens zwei Sendevorrichtungen, die jeweils mindestens einen Sensor, mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle umfassen und die Empfangsebene, der zwei durch das Netzwerk verbundenen Ebenen als b) eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage, umfassend mindestens eine Antenne. Das einstufige Netzwerk kann dabei verschiedene, dem Fachmann bekannte Netzwerkstrukturen aufweisen.
Besonders bevorzugt besteht das einstufige Netzwerk aus zwei Ebenen, bevorzugt einer ersten (Mess-)ebene, insbesondere umfassend, bevorzugt bestehend, aus allen Sendevorrichtungen, und einer zweiten (Empfangs)ebene, insbesondere umfassend, bevorzugt bestehend, aus der zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne, die insbesondere durch ein Netzwerk, bevorzugt ein Funknetzwerk, verbunden sind und die bevorzugt über ein Netzwerkprotokoll kommunizieren, dass Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.
Für das einstufige Netzwerk kann erfindungsgemäß ein einheitliches Netzwerkprotokoll verwendet werden, wobei das Netzwerkprotokoll ausgewählt ist, aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN. Ein Netzwerkprotokoll im Sinne der Erfindung ist ein Kommunikationsprotokoll für den Austausch von Daten zwischen elektrischen Datenverarbeitungsanlagen, bevorzugt den zwei Ebenen des einstufigen Netzwerks, besonders bevorzugt den mindestens zwei Sendevorrichtungen und einer zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage, die mit einem Netzwerk, bevorzugt einem Funknetzwerk, miteinander verbunden sind, und durch die das Kommunikationsverhalten der kommunizierenden zwei Ebenen bestimmt wird.
Das Netzwerkprotokoll ist bevorzugt ein drahtloses Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein Niedrigenergieweitverkehrnetzwerk (LPWAN). Ein drahtloses Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, ist ein Netzwerkprotokoll zur Verbindung von Niedrigenergiegeräten, wie batteriebetriebenen Sensoren, mit einem (Netzwerk)server. Das Niedrigenergieweitverkehrnetzwerk ist so ausgelegt, dass eine große Reichweite von mindestens einem Kilometer und ein niedriger Energieverbrauch der Endgeräte bei niedrigen Betriebskosten erreicht werden können.
Der Energieverbrauch der Sendevorrichtungen beträgt bevorzugt 50 nA bis 15 mA, besonders bevorzugt 100 nA bis 10 mA. Das Niedrigenergieweitverkehrnetzwerk verwendet bevorzugt Datenraten von 0,1 kbit/s und 60 kbit/s, besonders bevorzugt von 0,3 kbit/s und 50 kbit/s. Die Datenübertragungsrate im erfindungsgemäßen Niedrigenergieweitverkehrnetzwerk beträgt bevorzugt 250 Bit/s bis 100 Kilobit/s, besonders bevorzugt 292 Bit/s bis 50 Kilobit/s.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Netzwerkprotokoll ein drahtloses Langstrecken-Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie LoraWAN, und die mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassen jeweils eine Sende- und optional Empfangseinheit, die als Modulationsverfahren ein Frequenzspreizverfahren, bevorzugt Zirpenfrequenzspreizung, anwendet. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in EP 2763321 A1 , US 9252834 B2 und US 60924523 offenbart. Die Anweisungen zur Durchführung des Modulationsverfahrens können auf einem Halbleiter-Chip zur Modulation und Frequenzspreizung in der Sende- und optional Empfangseinheit gespeichert sein. Erfindungsgemäße Halbleiter-Chips werden von der Firma Semtech hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die mindestens eine Sendeeinheit und optional Empfangseinheit mit Antenne, bevorzugt mit SMD-Antenne, eine Leiterplatte mit mindestens einem Halbleiter-Chip, besonders bevorzugt besteht die mindestens eine Sendeeinheit und optional Empfangseinheit mit Antenne aus einer SMD-Antenne und einer Leiterplatte mit mindestens einem Halbleiter-Chip, auf dem das Modulationsverfahren zur Modulation und Frequenzspreizung, bevorzugt Zirpenfrequenzspreizung, gespeichert ist.
Die physikalische Verbindung, zwischen den mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens eine Sendeeinheit und optional Empfangseinheit und der zentralen Empfangsanlage und optional Sendeanlage, insbesondere zwischen den zwei Ebenen des einstufigen Netzwerks, kann über Frequenzen von 430 MHz bis 920 MHz, bevorzugt 430 MHz bis 870 MHz, besonders bevorzugt von 850 MHz bis 870 MHz stattfinden.
Die Kommunikation mit dem erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystem ist bevorzugt verschlüsselt, besonders bevorzugt mit einem Verschlüsselungsprotokoll, wie einer Blockverschlüsselung, insbesondere mit AES, wie AES-128, AES-192 und AES-256, bevorzugt zweifach mit 128 bit AES verschlüsselt.
Das bei dem erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystem verwendete Netzwerkprotokoll ermöglicht es ein Netzwerk mit einer Reichweite bis 50 km bereitzustellen, bevorzugt 40 km, besonders bevorzugt 2 km bis 25 km, alternativ 10 km bis 25 km.
Bei dem verwendeten Netzwerkprotokoll ist bevorzugt eine bidirektionale Übertragung, oder eine Übertragung von Daten in beide Richtungen, aufwärts und abwärts möglich, wie insbesondere in dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, wobei bevorzugt zwischen den Sendevorrichtungen und der zentralen Empfangs- und Sendeanlage eine bidirektionale Übertragung stattfindet und die a) mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend mindestens eine Sendeeinheit umfassen, die eine Sende- und Empfangseinheit mit Antenne ist und wobei die b) eine Empfangsanlage eine Empfangs- und Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne ist.
Erfindungsgemäße elektrische Datenverarbeitungsanlagen können auch elektronische Datenverarbeitungsanlagen, die Funktionalitäten wie Dienstprogramme, Daten oder andere Ressourcen bereitstellen, damit andere elektronische Datenverarbeitungsanlagen darauf zugreifen können, bevorzugt über ein Netzwerk, im Folgenden Server genannt, umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Netzwerkstruktur sternförmig, insbesondere sind mindestens zwei Sendevorrichtungen über das Netzwerk mit einer zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage, umfassend mindestens eine Antenne, verbunden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, sind mindestens zwei Sendevorrichtungen über das Netzwerk mit einer zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage, umfassend eine Antenne, verbunden.
Erfindungsgemäße a) Sendevorrichtungen können mindestens einen Sensor, mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle umfassen. Besonders bevorzugt bestehen die a) Sendevorrichtungen aus mindestens einem Sensor, mindestens einer Sende- und optional Empfangseinheit mit einer Antenne, mindestens einem Ein-Chip-Computersystem und mindestens einer Energiequelle.
Die a) mindestens zwei Sendevorrichtungen können weiterhin optional eine Leiterplatte und optional eine Eingabeeinheit umfassen. Erfindungsgemäße Eingabeeinheiten sind können berührungsempfindliche Bildschirme, Tastaturen und/oder mindestens eine Taste sein, bevorzugt berührungsempfindliche Bildschirme, insbesondere über die Befehle, bevorzugt Befehle zur Steuerung von Aktoren, Messeinstellungen und/oder Nachrichten in Textform eingebbar sind, die als digitale Daten von den a) mindestens zwei Sendevorrichtungen an die zentrale Empfangs- und optional Sendeeinheit übertragen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen a) mindestens zwei, mit einer mobilen Einrichtung, bevorzugt einem Bett, verbundene Sendevorrichtungen eine Eingabeeinheit, wie einen berührungsempfindlichen Bildschirm, eine Tastatur und/oder mindestens eine Taste sein, bevorzugt ein berührungsempfindlicher Bildschirm, insbesondere über die durch einen Benutzer nicht-physikalische Daten eingebbar sind, wie Steuerbefehle für Aktoren oder bevorzugt Nachrichten in Textform.
Erfindungsgemäße Benutzer können Mitarbeiter der medizinischen Einrichtung und/oder Installateure des Datenkommunikationsnetzwerkes umfassen.
Nachrichten in Textform durch einen Benutzer eingebbar sind, die von den a) mindestens zwei Sendevorrichtungen an die zentrale Empfangs- und optional Sendeeinheit übertragen werden. Erfindungsgemäß können die Nachrichten in Textform auf jeweils einem Bildschirm der mindestens einen Sendevorrichtung wiedergegeben werden.
Die mindestens zwei Sendevorrichtungen können erfindungsgemäße, insbesondere zu diesem Zweck einen Bildschirm umfassen.
Erfindungsgemäße Nachrichten in Textform können Aufforderungen und/oder Bestätigungen, bevorzugt zu einer Umpositionierung von mindestens einer mobilen Einrichtung und/oder einem mobilen technischen Gerät, bevorzugt einem Bett, insbesondere durch Mitarbeiter der medizinischen Einrichtung, und/oder Namen und Daten eines Patienten und/oder Name und Daten des Mitarbeiters umfassen.
Erfindungsgemäß können die a) mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens einen Sensor außerdem eine maschinenlesbare Identifikationskennung, bevorzugt eine sichtbare Nummer, wie eine Inventurnummer, eine sichtbaren Code, wie einem Barcode, Strichcode oder einem QR-Code und/oder durch einen RFID Chip, besonders bevorzugt einen QR-Code, umfassen, insbesondere als Möglichkeit zur Identifikation für eine Anmeldung im Netzwerk.
Durch diese Möglichkeit der Identifikation kann eine der mindestens zwei Sendevorrichtungen identifiziert und somit eindeutig zugeordnet werden, insbesondere bei einem Defekt, wie für einen Batteriewechsel, einen Austausch bei Funktionsstörungen, und/oder die Anmeldung im Datenkommunikationssystem. Erfindungsgemäß kann ein QR-Code ein zweidimensionaler Code zur Markierung von Baugruppen und Komponenten bevorzugt bestehend aus einer quadratische Matrix mit schwarzen und weißen Quadraten, die die kodierten Daten, insbesondere die Identifikationskennung, binär darstellen, sein. Ein erfindungsgemäßer QR-Code wird beispielweise in EP 0672994 offenbart. Maschinenlesbare Identifikationskennungen können insbesondere durch ein geeignetes Lesegerät gelesen und identifiziert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen der mindestens eine Sensor, die mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit einer Antenne, das mindestens eine Ein-Chip-Computersystem und optional die mindestens eine Energiequelle auf der Leiterplatte, bevorzugt einer Platine oder gedruckten Schaltung, insbesondere als Träger, zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung, innerhalb der mindestens zwei Sendevorrichtungen vor.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen a) die mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassen der mindestens eine Sensor, die mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit einer Antenne, das mindestens eine Ein-Chip-Computersystem, die mindestens eine Energiequelle, optional die Leiterplatte und optional die Eingabeeinheit, als ein einziges Bauteil vor.
Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Sensor synonym auch Detektor, Messgrößen- oder Messaufnehmer oder Messfühler, ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische oder chemische Parameter, bevorzugt physikalische Parameter qualitativ und/oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Die Parameter werden mittels physikalischer und/oder chemischer Effekte erfasst und insbesondere in ein weiterverarbeitbares elektrisches Signal umgeformt.
Erfindungsgemäße Sensoren umfassen auch Schnittstellen zu technischen Geräten, bevorzugt elektronischen Geräten, wobei die Sensoren als Schnittstellen, die durch das technische Gerät erfassten und an die Schnittstelle übermittelten physikalischen Parameter als digitale Daten erfassen.
Erfindungsgemäß kann ein Ein-Chip-Computersystem synonym für Microcontroller, ein Halbleiter-Chip sein, der mindestens einen Prozessor und optional einen Arbeits- und Programmspeicher umfasst, optional aber auch weitere Funktionen und Bauteile einer elektrischen Datenverarbeitungsanlage, wie eine Uhr oder einen Timer, oder Schnittstellen umfassen kann. Ein-Chip-Computersysteme gibt es beispielsweise von den Herstellern Altera, Analog Devices, DSP / DSC, Applied Micro Circuits Corporation (AMCC), Atmel, Cypress, Freescale Semiconductor (ehemals Motorola), Fujitsu Semiconductor Europe, HIMA, Hyperstone, Infineon (ehemals Siemens AG) und Intel.
Erfindungsgemäße Energiequellen umfassen Anschlüsse an das Stromnetz, insbesondere mit 230 / 110 Volt, bevorzugt autonome Energiequellen, wie Batterien, insbesondere wieder aufladbare Batterien, und Akkumulatoren, mindestens eine Solarzelle und/oder Photodiode, besonders bevorzugt mindestens eine Photodiode.
Die erfindungsgemäße b) zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage umfasst mindestens eine Antenne. Die erfindungsgemäße b) zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage kann auch eine Vielzahl an Antennen umfassen. Durch die Verteilung der Antennen innerhalb und optional auch außerhalb eines Gebäudes, insbesondere der medizinischen Einrichtung sorgt für eine bessere Netzabdeckung. Die erfindungsgemäße b) zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage kann auch eine Vielzahl an Antennen umfassen, welche sich innerhalb und/oder außerhalb der medizinischen Einrichtung befinden.
Erfindungsgemäße Antennen umfassen alle üblichen Antennen für kabellose Kommunikationsnetzwerke, bevorzugt eine Antenne für eine Bandbreite von 430 MHz bis 930 MHz, bevorzugt 430 MHz bis 870 MHz, besonders bevorzugt von 850 MHz bis 870 MHz, insbesondere eine SMD-Antenne, synonym für eine oberflächenmontierte Antenne, besonders bevorzugt eine SMD-Antenne, die in der Bandbreite zwischen 430 MHz bis 930 MHz, bevorzugt 870 MHz bis 930 MHz, besonders bevorzugt von 850 MHz bis 930 MHz eine verbesserte Leistung erbringt, beispielweise die Antenne Grandis von Antenova.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die b) zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage mindestens eine Antenne, bevorzugt eine SMD-Antenne, eine Leiterplatte umfassend einen Halbleiter-Chip, besonders bevorzugt besteht die b) zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage aus mindestens einer Antenne, bevorzugt einer SMD-Antenne, einer Leiterplatte umfassend einen Halbleiter-Chip, auf dem das Modulationsverfahren zur Modulation und Frequenzspreizung, bevorzugt Zirpenfrequenzspreizung, gespeichert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Datenkommunikationssystem mit mindestens einer elektrische Datenverarbeitungsanlage und optional mindestens einem Benutzerendgerät umfassend eine Benutzerschnittstelle verbunden, wobei die Empfangs- und optional Sendeanlage mit mindestens einer Antenne über eine Datenverbindung, wie Ethernet, lokales Funknetz, Mobilfunk, Bluetooth, bevorzugt mit einem Datenkabel, mit der elektrischen Datenverarbeitungsanlage verbunden ist, wobei optional die elektrische Datenverarbeitungsanlage über eine Datenverbindung mit dem Benutzerendgerät umfassend eine Benutzerschnittstelle verbunden ist oder als ein Benutzerendgerät umfassend eine Benutzerschnittstelle dargestellt ist.
Erfindungsgemäß kann ein Benutzerendgerät, insbesondere ein Personal Computer, ein Notebook, ein Pad, ein internetfähiges Mobiltelefon oder ein anderes durch einen Benutzer nutzbares Gerät, umfassend eine Benutzerschnittstelle sein.
Eine Benutzerschnittstelle ist eine Vorrichtung, durch die ein Benutzer mit dem Benutzerendgerät interagieren kann, bevorzugt eine Tastatur oder Maus, besonders bevorzugt ein berührungsempfindlicher Bildschirm oder eine Spracheingabe.
Erfindungsgemäß können über die Benutzerschnittstelle durch einen Benutzer nicht-physikalische Daten eingegeben werden, wie Steuerbefehle für Aktoren, bevorzugt Nachrichten in Textform.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Sendevorrichtungen jeweils mit einer Person, einer stationären und/oder mobilen Einrichtung oder einem stationären und/oder mobilen technischem Gerät verbindbar, wobei die Sendevorrichtung mechanisch, bevorzugt mechanisch und mit einer Datenverbindung mit einer Person, einer Einrichtung oder einem technischem Gerät verbindbar ist.
Erfindungsgemäß kann die mechanische Verbindung zwischen den mindestens zwei Sendevorrichtungen und jeweils einer Person, einer stationären oder mobilen Einrichtung oder einem stationären oder mobilen technischen Gerät eine Klemm-, Klebe-, Binde-, Klett-, Steck-, formschlüssige und/oder eine über zwei Magneten hergestellte Verbindung, bevorzugt eine formschlüssige Steckverbindung, sein. Die optionale Datenverbindung kann erfindungsgemäß eine Ethernet, lokales Funknetz, Bluetooth, USB, Verbindung sein, bevorzugt ein Datenkabel.
Erfindungsgemäß kann die Person ein Mitarbeiter oder ein Patient der medizinischen Einrichtung sein.
Erfindungsgemäß können Einrichtungen alle Arten von Spendern, insbesondere für Papierhandtücher, Spritzen, bevorzugt reinigende oder desinfizierende Flüssigkeiten, wie Desinfektionsmittel, Seifen und/oder Reinigungsflüssigkeiten, und/oder Aufbewahrungs- oder Entsorgungseinrichtungen, wie Abfalleimer, Container, Sammelbehälter, und/oder Teile des Gebäudes, wie Türen, Fenster, und/oder Lichtschalter umfassen.
Erfindungsgemäße technische Geräte können alle Arten von Vorrichtungen, Messanlagen, bevorzugt medizinische Messanlagen, wie Diagnosegeräte, insbesondere elektrische Geräte, wie Blutdruckmessgeräte, Röntgenapparate, Kühlschränke und/oder Desinfektionsanlagen, sein.
Mobile technische Geräte und Einrichtungen können erfindungsgemäß rollbar oder tragbar sein. Stationäre technische Geräte und Einrichtungen sind aufgrund ihrer Größe und ihrem Gewicht, ihrer Empfindlichkeit oder einer Befestigung an eine bestimmte Position innerhalb der medizinischen Einrichtung gebunden.
Das erfindungsgemäße Datenkommunikationssystem dient insbesondere der Übertragung und Überwachung von klinischen und nicht-klinischen Messwerten, insbesondere Informationen als digitale Daten umfassend

- die Position einer Person, einer Einrichtung oder eines technischen Geräts,
- der Zustand einer Person, einer Einrichtung oder eines technischen Geräts,
- Nachrichten in Textform, als optisches und/oder akustisches Signal,
- Befehle zur Steuerung von Aktoren und/oder Sensoren,
- Identifikationsdaten einer Person, Einrichtung oder technischem Gerät, insbesondere von einem RFID-Chip und/oder
- Uhrzeit.

Erfindungsgemäße klinische und nicht-klinische Messwerte, welche mit dem erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystem übertragen werden, können alle Informationen als digitale Daten sein, insbesondere die als physikalischer Parameter in Form von digitalen Daten darstellbar sind, wie Nutzung bestimmter Einrichtungen bzw. Vorrichtungen, Zustand von technischen Geräten, Funktionen des facility management, wechselseitige Kommunikation zur Gerätesteuerung und mit Personen durch Nachrichten in Textform, akustische und/oder optische Signale, Identifikationsnummern und Gerätekennungen, Eingegebene Befehle und Nachrichten, Befehle zur Steuerung von Aktoren und zur Einstellung von Messparametern, Uhrzeit, Diebstahlmeldungen oder auch Standortänderungen von stationären Einrichtungen und Geräten, Störungsmeldungen, insbesondere bei fehlerhafter Anmeldung oder Betriebsstörungen, Meldungen über die Betriebsfähigkeit und/oder Systemprüfung, Energiestandmeldungen, Positionsdaten, Temperatur, Helligkeit, Verbrauchsdaten, Nutzungsdaten, insbesondere von Einrichtungen und technischen Geräten, Belegungsdaten, insbesondere von Betten und Zimmern, Notrufsignale, Vitalparameter, Präsenz- und Bewegungsmeldungen, Füllstände von Behältern,
Erfindungsgemäße medizinische Einrichtungen können Pflegeheime, Krankenhäuser, Hospize aber auch medizinische Forschungseinrichtungen sein.
Die über das Datenkommunikationssystem übertragenen Daten, können erfindungsgemäß klinische und nicht-klinische Messwerte, bevorzugt physikalische Parameter, in Form von digitalen Daten sein, die von den mindestens zwei Sensoren der mindestens zwei Sendevorrichtungen erhoben werden können. Die Art der erhobenen physikalischen Parameter hängt dabei von dem mindestens einen Sensor in der jeweiligen Sendevorrichtung ab.
Erfindungsgemäß können zusätzlich zu den physikalischen Parametern als digitale Daten über das Datenkommunikationssystem mit einstufigem Netzwerk nicht-physikalische Daten übertragen werden, insbesondere bidirektional übertragen werden, wie Steuerbefehle für Aktoren, bevorzugt Nachrichten in Textform als digitale Daten.
Erfindungsgemäß umfasst der Begriff physikalische Parameter auch Änderungen eines physikalischen Parameters. Erfindungsgemäße Parameter können Stromstärke, Spannung, Leitfähigkeit, elektrischer Widerstand, Kapazität, magnetische oder elektrische Feldstärke, Temperatur, Druck, Viskosität, Wärmemenge, Feuchtigkeit, Schallfeldgrößen, Fließgeschwindigkeit, Helligkeit oder Lichtstärke, Beschleunigung, Frequenz oder Amplitude von Signalen, bevorzugt Funksignalen sein. Diese Aufzählung soll nicht abschließend sein und erfindungsgemäß können physikalische Parameter alle physikalischen Parameter sein, die durch einen Sensor erfasst werden können.
Erfindungsgemäß kann der mindestens eine Sensor ein Hall Sensor, Leitfähigkeitssensor, Widerstandssensor, mechanischer Sensor mit Dehnungsmessstreifen oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen, magnetischer Sensor, wie Reed-Sensor, Ultraschallsensor oder optischer Sensor, wie Photodioden oder Pulsoxymeter sein, insbesondere als Durchflusssensor, und/oder ein Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensorn, Audiosensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, insbesondere als Bewegungs-, Vibrations- und Positionssensor sein, und/oder ein Vibrationssensor, insbesondere als Füllstandssensor, bevorzugt Flüssigkeitsstandsensor sein, und/oder ein piezoelektrischer Sensor oder Wägezelle, insbesondere als Kraftsensor und Drucksensor sein, und/oder ein Radarsensor, insbesondere als Näherungssensor sein, und/oder ein Temperaturmesswiderstand, Bimetallthermometer oder IR-Sensor, insbesondere als Temperatursensor sein, und/oder kapazitiver Berührungssensor, Funk- oder Stromsensor, Feuchtigkeitssensor und/oder Biosensor sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor ausgewählt aus:

- Hall Sensor
- Leitfähigkeitssensor, Widerstandssensor, mechanischer Sensor mit Dehnungsmessstreifen oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen magnetischer Sensor, wie Reed-Sensor oder Hall Sensor, Ultraschallsensor oder optischer Sensor, wie Photodiode oder Pulsoxymeter, insbesondere als Durchflusssensor,
- Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Audiosensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, insbesondere als Bewegungs-, Vibrations- und Positionssensor,
- Vibrationssensor, insbesondere als Füllstandssensor, bevorzugt Flüssigkeitsstandsensor,
- piezoelektrischer Sensor oder Wägezelle, insbesondere als Kraftsensor und Drucksensor,
- Radarsensor, insbesondere als Näherungssensor,
- Temperaturmesswiderstand, Bimetallthermometer oder IR-Sensor, insbesondere als Temperatursensor,
- kapazitiver Berührungssensor,
- Funk- oder Stromsensor, insbesondere als Schnittstelle,
- Feuchtigkeitssensor, und/oder
- Biosensor.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor ausgewählt aus:

- Hall Sensor
- Leitfähigkeitssensor, Widerstandssensor, mechanischer Sensor mit Dehnungsmessstreifen oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen magnetischer Sensor, wie Reed-Sensor oder Hall Sensor, Ultraschallsensor oder optischer Sensor, wie Photodiode oder Pulsoxymeter, insbesondere als Durchflusssensor für mobile oder stationäre Einrichtungen, wie Spender für Desinfektionsmittel, Seifen und/oder Reinigungsflüssigkeiten
- Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Audiosensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, insbesondere als Bewegungs-, Vibrations- und Positionssensor für mobile oder stationäre Einrichtungen, wie Betten oder Spender für Desinfektionsmittel, Seifen und/oder Reinigungsflüssigkeiten
- Vibrationssensor, insbesondere als Füllstandssensor, bevorzugt Flüssigkeitsstandsensor, für mobile oder stationäre Einrichtungen, wie Spender für Desinfektionsmittel, Seifen und/oder Reinigungsflüssigkeiten
- piezoelektrischer Sensor oder Wägezelle, insbesondere als Kraftsensor und Drucksensor für mobile oder stationäre Einrichtungen, wie Betten oder mobile Diagnosegeräte
- Radarsensor, insbesondere als Näherungssensor für mobile oder stationäre Einrichtungen, wie Spender für Desinfektionsmittel, Seifen und/oder Reinigungsflüssigkeiten
- Temperaturmesswiderstand, Bimetallthermometer oder IR-Sensor, insbesondere als Temperatursensor für mobile oder stationäre Einrichtungen oder technische Geräte, wie Kühlschränke
- kapazitiver Berührungssensor,
- Funk- oder Stromsensor, insbesondere als Schnittstelle, bevorzugt zur Erfassung, von mobilen oder stationären technischen Geräten, wie Kühlschränken oder Diagnosegeräten, gemessenen physikalischen Parametern
- Feuchtigkeitssensoren, und/oder
- Biosensoren.

- Hall Sensor, Leitfähigkeitssensor, Widerstandssensor, mechanischer Sensor mit Dehnungsmessstreifen oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen magnetischer Sensor, wie Reed-Sensor oder kapazitivem Sensor, insbesondere als Durchflusssensor für mobile oder stationäre Einrichtungen, wie Spender für Desinfektionsmittel, Seifen und/oder Reinigungsflüssigkeiten

In einer weiteren Ausführungsform A umfasst das Datenkommunikationssystem a) mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens einen Sensor und als mindestens eine Energiequelle eine Photodiode.
In einer alternativen Ausführungsform B umfasst das Datenkommunikationssystem a) mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens einen Sensor, der keinen kontinuierlichen Energieverbrauch, bevorzugt keinen Energieverbrauch aufweist, wobei der mindestens eine Sensor ausgesucht ist aus Photodiode, Leitfähigkeitssensor oder Widerstandssensor, Reed Sensor und/oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen oder Dehnungsmessstreifen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Datenkommunikationssystem, insbesondere umfassen a) die mindestens zwei Sendevorrichtungen,
A mindestens einen Sensor und als mindestens eine Energiequelle eine Photodiode, oder
B mindestens einen Sensor, der keinen kontinuierlichen Energieverbrauch, bevorzugt keinen Energieverbrauch aufweist, besonders bevorzugt, wobei der Sensor ausgesucht ist aus Photodiode, Leitfähigkeitssensor oder Widerstandssensor, Reed Sensor und/oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen oder Dehnungsmessstreifen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Datenkommunikationssystem a) mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens einen Sensor, wobei der mindestens eine Sensor ein Hall Sensor ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die a) mindestens zwei Sendevorrichtungen kompatibel mit einem System zur Bestimmung der Position der Sendevorrichtung, wie RFID oder Hill-rom.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Desinfektionsmittelspender, insbesondere als mobile oder stationäre Einrichtung, umfassend eine Sendevorrichtung, umfassend mindestens einen Sensor, mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit einer Antenne, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle, zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten mit einem Datenkommunikationssystem mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Übertragung, Überwachung und Modifizierung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten, insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystem, zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen, das mindestens die Schritte

I. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens einen Sensor, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem, mindestens eine Energiequelle und mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit Antenne,
II. Empfangen der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne,

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte

III. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, mit einem einheitlichen Netzwerkprotokoll, durch eine zentrale Empfangs- und Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne,
IV. Empfangen dieser physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, mit einem einheitlichen Netzwerkprotokoll, durch mindestens eine Sendevorrichtung, umfassend jeweils mindestens einen Sensor, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem, mindestens eine Energiequelle und eine Sende- und Empfangseinheit mit Antenne,

Durch die bidirektionale Übertragung im einstufigen Netzwerk, insbesondere durch die Verfahrensschritte III. und IV, können erfindungsgemäß mit dem Verfahren zusätzlich zu den physikalischen Parametern als digitale Daten über das Datenkommunikationssystem mit einstufigem Netzwerk, nicht-physikalische Daten übertragen werden, insbesondere auf der mit der zentralen Empfangs- und Sendeanlage verbundenen elektrischen Datenverarbeitungsanlage eingegebene oder gespeicherte Befehle, wie Steuerungsbefehle für Aktoren, insbesondere an Einrichtungen, wie Türen, Fenstern und/oder technischen Geräten, oder Steuerungsbefehle für Messparamter oder Einstellungen, insbesondere von technischen Geräten, an die Einrichtungen, bevorzugt an die technischen Geräte, übertragen werden.
Erfindungsgemäß können mit dem Verfahren zusätzlich zu den physikalischen Parametern als digitale Daten über das Datenkommunikationssystem mit einstufigem Netzwerk nicht-physikalische Daten übertragen werden, insbesondere bidirektional übertragen werden, wie Nachrichten in Textform als digitale Daten, insbesondere die über eine Eingabeeinheit der mindestens zwei Sendevorrichtungen durch einen Benutzer eingegeben wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden in dem Verfahren Datenkollisionen, insbesondere Kollisionen der von den mindestens zwei Sendevorrichtungen an die mindestens eine zentrale Empfangsanlage oder zentrale Empfangs- und Sendeanlage, gesendeten physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten verhindert werden, durch

a) Zuweisung von definierten Zeitfenstern zu den mindestens zwei Sendevorrichtungen für das I. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens einen Sensor, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem, mindestens eine Energiequelle und mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit Antenne und/oder
b) Wiederholung des Schrittes I. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von einer der mindestens zwei Sendevorrichtungen in unregelmäßigen Zeitintervallen, insbesondere bis zum
- II. Empfangen der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne, und bis zum
- III. Senden, bevorzugt einer Empfangsbestätigung, von der mindestens einen zentralen Empfangs- und Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne und
- IV. Empfangen, bevorzugt der Empfangsbestätigung, durch die Sendevorrichtung.

Datenkollisionen im Sinne dieser Erfindung führen insbesondere dazu, dass Daten verloren gehen, weil zwei Sendevorrichtungen gleichzeitig senden. Die gesendeten Signale überlagern sich dabei, so dass beide Nachrichten nicht mehr isoliert empfangen, gespeichert und/oder ausgelesen werden können.
Zeitfenster im Sinne dieser Erfindung bedeutet, dass mindestens zwei Sendevorrichtungen jeweils nur in einem kurzen Zeitraum pro Stunde senden, insbesondere senden die mindestens zwei Sendevorrichtungen alle physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten einmal pro Stunde zu einem vordefinierten Zeitpunkt, bevorzugt ist dieser Zeitpunkt bei jeder der mindestens zwei Sendevorrichtungen ein anderer Zeitpunkt.
Erfindungsgemäß kann das Verfahren auch die Schritte umfassen:

V. Anmeldung der a) mindestens zwei Sendevorrichtungen im Datenkommunikationsnetzwerk, insbesondere durch
- - Senden einer Identifikationskennung, insbesondere einer sichtbaren Nummer, wie einer Inventurnummer, von einem sichtbaren Code, wie einem Barcode, einem Strichcode oder einem QR-Code und/oder einer Identifikationskennung durch einen RFID Chip, bevorzugt einem QR-Code, und optional aktuellen Positionsdaten oder Geodaten der mindestens zwei Sendevorrichtungen,
Vb. Befestigung der mindestens zwei Sendevorrichtungen an jeweils einer Person, einer stationären und/oder mobilen Einrichtung und/oder einem stationären und/oder mobilen technischen Gerät, insbesondere durch eine Klemm-, Klebe- und/oder Steckverbindung,

V

Vb

I

II

III

IV

V

Vb

V

Vb

Für die V. Anmeldung der a) mindestens zwei Sendevorrichtungen im Datenkommunikationsnetzwerk umfassen die mindestens zwei Sendevorrichtungen jeweils eine maschinenlesbare Identifikationskennung, insbesondere eine sichtbare Nummer, wie eine Inventurnummer, einen sichtbaren Code, wie einen Barcode, einen Strichcode oder einen QR-Code und/oder einen RFID Chip, insbesondere ein Identifikationskennung, die von einem RFID Chip übermittelt wird.
Die V. Anmeldung der a) mindestens zwei Sendevorrichtungen im Datenkommunikationsnetzwerk kann erfindungsgemäß mindestens die Schritte umfassen:

Va.
- - Speicherung einer Identifikationskennung mindestens einer der mindestens zwei Sendevorrichtungen, und optional einem Zeitintervall umfassend dem Datum und Uhrzeit der Inbetriebnahme und optional der Position der mindestens einen Sendevorrichtung auf einer, mit der zentralen Empfangs- und optional Sendestation verbundenen, elektrischen Datenverarbeitungsanlage,
- - Freischaltung der Anmeldung der Sendevorrichtung umfassend die in Va. eingegebene Identifikationskennung im Datenkommunikationssystem optional für das eingegebene Zeitintervall,
Vb. Befestigung mindestens einer Sendevorrichtung umfassend die Identifikationskennung an jeweils einer Person, einer stationären und/oder mobilen Einrichtung und/oder einem stationären und/oder mobilen technischen Gerät, insbesondere durch eine Klemm-, Klebe- und/oder Steckverbindung,
Vc.
- - optional Erfassung dieser Identifikationskennung der mindestens einen Sendevorrichtung mit einem Lesegerät, bevorzugt einem mobilen Lesegerät, wie einem Mobiltelefon mit entsprechender Applikationssoftware, und optional Eingabe von Positionsdaten in das mobile Lesegerät und
- - optional Übertragung dieser Daten an die, mit der zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage verbundenen elektrischen Datenverarbeitungsanlage, bevorzugt über ein Mobilfunknetz,
Vd.
- - optional Inbetriebnahme der mindestens einen Sendevorrichtung, bevorzugt innerhalb des in Va. eingegebenen Zeitintervalls und
- - Senden von mindestens einem physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, bevorzugt durch den mindestens einen Sensor der mindestens einen Sendevorrichtung erhobenen physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, optional mindestens einer Identifikationskennung, insbesondere einer sichtbaren Nummer, wie einer Inventurnummer, von einem sichtbaren Code, wie einen Barcode, Strichcode oder einem QR-Code und/oder einer Identifikationskennung durch einen RFID Chip, bevorzugt einem QR-Code, optional einem Sicherheitsschlüssel und optional aktuellen Positionsdaten der mindestens einen Sendevorrichtung, durch die mindestens eine Sendevorrichtung, und
- - Empfangen dieses mindestens einen physikalischen Parameters in Form von digitalen Daten, und optional einer Identifikationskennung, optional einem Sicherheitsschlüssel und optional Positionsdaten der mindestens einen Sendevorrichtung, durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne, und optional Speicher dieser Daten auf der elektrischen Datenverarbeitungsanlage, insbesondere wobei die Sendevorrichtung zu dem Datenkommunikationsnetzwerk hinzugefügt wird,
Ve. mindestens einmalige Wiederholung der Schritte Va bis Vd mit einer zweiten der mindestens zwei Sendevorrichtungen.

Die Inbetriebnahme der mindestens einen Sendevorrichtung kann erfindungsgemäß durch Stromzufuhr an die mindestens eine Sendevorrichtung, insbesondere durch Inbetriebnahme der Energiequelle und/oder des Sensors der mindestens einen Sendevorrichtung, bevorzugt durch Einsetzen einer Batterie oder dem Licht Aussetzen einer als Energiequelle genutzten Photodiode, stattfinden.
Zusammen mit der Identifikationskennung der Sendevorrichtung können weitere Informationen bezüglich der Sendevorrichtung, wie Art des Sensors, Sicherheitsschlüssel, technische Spezifikationen, Uhrzeit, Datum, Einstellungsparameter und/oder Messparameter, und/oder Identifikationskennung des Installateurs, optional durch Eingabe in das mobile Lesegerät, auf der, mit der zentralen Empfangs- und optional Sendestation, verbundenen, elektrischen Datenverarbeitungsanlage gespeichert werden.
Die Position der mindestens einen Sendevorrichtung kann als Positionsdaten in Textform, als Koordinaten, als Geodaten und/oder als GPS-Daten wiedergegeben und gespeichert werden. Erfindungsgemäß können die Positionsdaten in Textform die Adresse, Etage, und/oder die Raumnummer umfassen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren mindestens die Schritte:

Va.
- - Speicherung einer Identifikationskennung mindestens einer der mindestens zwei Sendevorrichtungen, und optional einem Zeitintervall umfassend dem Datum und Uhrzeit der Inbetriebnahme und optional der Position der mindestens einen Sendevorrichtung auf einer, mit der zentralen Empfangs- und optional Sendestation verbundenen, elektrischen Datenverarbeitungsanlage,
- - Freischaltung der Anmeldung der Sendevorrichtung umfassend die in Va. eingegebene Identifikationskennung im Datenkommunikationssystem optional für das eingegebene Zeitintervall,
Vb. Befestigung mindestens einer Sendevorrichtung umfassend die Identifikationskennung an jeweils einer Person, einer stationären und/oder mobilen Einrichtung und/oder einem stationären und/oder mobilen technischen Gerät, insbesondere durch eine Klemm-, Klebe- und/oder Steckverbindung,
Vc.
- - optional Erfassung dieser Identifikationskennung der mindestens einen Sendevorrichtung mit einem Lesegerät, bevorzugt einem mobilen Lesegerät, wie einem Mobiltelefon mit entsprechender Applikationssoftware, und optional Eingabe von Positionsdaten in das mobile Lesegerät und
- - optional Übertragung dieser Daten an die, mit der zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage verbundenen elektrischen Datenverarbeitungsanlage, bevorzugt über ein Mobilfunknetz,
Vd.
- - optional Inbetriebnahme der mindestens einen Sendevorrichtung, bevorzugt innerhalb des in Va. eingegebenen Zeitintervalls und
- - Senden von mindestens einem physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, bevorzugt durch den mindestens einen Sensor der mindestens einen Sendevorrichtung erhobenen physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, optional mindestens einer Identifikationskennung, insbesondere einer sichtbaren Nummer, wie einer Inventurnummer, von einem sichtbaren Code, wie einen Barcode, Strichcode oder einem QR-Code und/oder einer Identifikationskennung durch einen RFID Chip, bevorzugt einem QR-Code, optional einem Sicherheitsschlüssel und optional aktuellen Positionsdaten der mindestens einen Sendevorrichtung, durch die mindestens eine Sendevorrichtung, und
- - Empfangen dieses mindestens einen physikalischen Parameters in Form von digitalen Daten, und optional einer Identifikationskennung, optional einem Sicherheitsschlüssel und optional Positionsdaten der mindestens einen Sendevorrichtung, durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne, und optional Speicher dieser Daten auf der elektrischen Datenverarbeitungsanlage, insbesondere wobei die Sendevorrichtung zu dem Datenkommunikationsnetzwerk hinzugefügt wird,
Ve. mindestens einmalige Wiederholung der Schritte Va bis Vd mit einer zweiten der mindestens zwei Sendevorrichtungen.
I. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von mindestens zwei Sendevorrichtungen umfassend jeweils mindestens einen Sensor, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem, mindestens eine Energiequelle und mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit Antenne,
II. Empfangen der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage umfassend mindestens eine Antenne,

I

II

III

IV

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer Sendevorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Sendevorrichtung, umfassend mindestens einen Sensor, mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit mit einer Antenne, die als Modulationsverfahren ein Frequenzspreizverfahren, bevorzugt Zirpenfrequenspreizung anwendet, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem und mindestens eine Energiequelle für ein Datenkommunikationssystem, insbesondere ein erfindungsgemäßes Datenkommunikationssystem, bevorzugt nach den Ansprüchen 1 bis 8, mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten, wobei für das einstufige Netzwerk ein einheitliches Netzwerkprotokoll ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN verwendet wird, und wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.
Die nachfolgenden Figuren stellen die Erfindung näher dar, ohne sie auf die Ausführungsbeispiele zu beschränken.

1: Erfindungsgemäßes Datenkommunikationssystem 0
2: Erfindungsgemäßes Datenkommunikationssystem 0 mit Verbindung zu einer elektrischen Datenverarbeitungsanlage 7 und Benutzerendgerät 8
3: Alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystems 0

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Datenkommunikationssystem 0 mit einem einstufigen Netzwerk umfassend, a) mindestens zwei Sendevorrichtungen 1, die jeweils mindestens einen Sensor 2, eine Sende- und optional Empfangseinheit 3 mit einer Antenne 3a, ein Ein-Chip-Computersystem 6 und eine Energiequelle 5 umfassen, und b) eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage 4 umfassend mindestens eine Antenne 4a. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die a) mindestens zwei Sendevorrichtungen 1, zusätzlich jeweils eine Leiterplatte 9, bevorzugt eine Platine oder gedruckte Schaltung, insbesondere als Träger, zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung für alle elektronischen Bauteile (2, 3 mit 3a, 5, 6) innerhalb der mindestens zwei Sendevorrichtungen 1.
Für das einstufige Netzwerk wird ein einheitliches Netzwerkprotokoll ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN, verwendet, wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.
Besonders bevorzugt ist das Netzwerkprotokoll ein drahtloses Langstrecken-Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie LoraWAN, wobei das Verfahren der Frequenzspreizung, bevorzugt Zirpenfrequenspreizung, angewendet wird und/oder eine bidirektionale Übertragung stattfindet.
Bevorzugt findet zwischen a) den mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 und b) der zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage 4 umfassend mindestens eine Antenne 4a eine bidirektionale Übertragung statt. Die Übertragung von digitalen Daten findet aufwärts, also von a) nach b) und abwärts, von b) nach a), statt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden I. physikalische Parameter in Form von digitalen Daten von mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 umfassend jeweils mindestens einen Sensor 2, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem 6, mindestens eine Energiequelle 5 und mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit 3 mit Antenne 3a gesendet und II. durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage 4 umfassend mindestens eine Antenne 4a empfangen, und bevorzugt III. durch eine zentrale Empfangs- und Sendeanlage 4 umfassend mindestens eine Antenne 4a gesendet, und IV. durch mindestens eine Sendevorrichtung 1, umfassend jeweils mindestens einen Sensor 2, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem 6, mindestens eine Energiequelle 5 und eine Sende- und Empfangseinheit 3 mit Antenne 3a empfangen.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Datenkommunikationssystem 0 gemäß 1 das zusätzlich eine elektrische Datenverarbeitungsanlage 7 und ein Benutzerendgerät 8 umfassend eine Benutzerschnittstelle, wobei die Empfangs- und optional Sendeanlage 4 mit mindestens einer Antenne 4a über eine Datenverbindung wie einem Datenkabel, mit der elektrischen Datenverarbeitungsanlage 7 verbunden ist und wobei die elektrische Datenverarbeitungsanlage 7 als ein Benutzerendgerät 8 umfassend eine Benutzerschnittstelle dargestellt ist.
Das Benutzerendgerät ist ein Personal Computer umfassend eine Tastatur und eine Maus als Benutzerschnittstelle.
3 zeigt alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystems 0. Dabei werden die mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 mit A jeweils einer Person 10, und/oder B jeweils mit einer stationären oder mobilen Einrichtung 11, und/oder C jeweils mit einem stationären oder mobilen technischen Gerät verbunden.
Teil A zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystems 0, wobei die mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 mit jeweils einer Person 10 verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor 2 ausgesucht aus einem piezoelektrischen Sensor, einem Bewegungs-, Vibrations- oder Positionssensor, wie ein Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor und/oder Pulsoxymeter.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor 2 ein Pulsoxymeter, insbesondere umfassend zwei Leuchtdioden mit verschiedener Wellenlänge und eine Photodiode, wie dem Standardsensor SpO2 von Denshine, insbesondere um Puls und Sauerstoffsättigung der mindestens einen Person 10 zu erfassen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor 2 ein piezoresitiver Sensor, insbesondere als Blutdrucksensor, wie beispielsweise BP Series der Firma MeritSensor, insbesondere um den Blutdruck der mindestens einen Person 10 zu erfassen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor 2 ein Bewegungs-, Vibrations- oder Positionssensor, wie ein Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, wie beispielsweise das Produkt BMA 235, der Firma Bosch, insbesondere um Stürze der mindestens einen Person 10 zu erfassen.
Teil B zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystems 0, wobei die mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 mit jeweils einer stationären oder mobilen Einrichtung 11 verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor 2 ausgesucht aus einem Hall Sensor, Leitfähigkeitssensor, Widerstandssensor, mechanischer Sensor mit Dehnungsmessstreifen oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen magnetischer Sensor, wie Reed-Sensor, Ultraschallsensor oder optischer Sensor, wie Photodiode, insbesondere als Durchflusssensor, Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Audiosensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, insbesondere als Bewegungs-, Vibrations- und Positionssensor, Vibrationssensor, insbesondere als Füllstandssensor, bevorzugt Flüssigkeitsstandsensor, piezoelektrischer Sensor oder Wägezelle, insbesondere als Kraftsensor und Drucksensor, Radarsensor, insbesondere als Näherungssensor, kapazitiver Berührungssensor, Feuchtigkeitssensor.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 jeweils mit einem Spender, insbesondere für Desinfektionsmittel, Seifen und/oder Reinigungsflüssigkeiten, bevorzugt einem Desinfektionsmittelspender, verbunden, wobei der mindestens eine Sensor 2 ausgesucht ist aus einem Hall Sensor, Leitfähigkeitssensor, Widerstandssensor, mechanischer Sensor mit Dehnungsmessstreifen oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen magnetischer Sensor, wie Reed-Sensor, Ultraschallsensor oder optischer Sensor, wie Photodiode, insbesondere als Durchflusssensor, Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Audiosensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, insbesondere als Bewegungs-, Vibrations- und Positionssensor, Vibrationssensor, insbesondere als Füllstandssensor, bevorzugt Flüssigkeitsstandsensor, Radarsensor, insbesondere als Näherungssensor, kapazitiver Berührungssensor, Ultraschallsensor, Feuchtigkeitssensor, insbesondere um die Nutzung der stationären oder mobilen Einrichtung, bevorzugt des Spenders zu erfassen.
Die Nutzung von Desinfektionsmittelspendern wird durch den mindestens einen Sensor 2 erfasst und an die Empfangsstation 4 gesendet. Physikalische Parameter in Form von digitalen Daten enthalten die Kennung der Sendevorrichtung 1, die Uhrzeit, insbesondere bestimmt durch das Ein-Chip-Computersystem 6 sowie den von dem mindestens einen Sensor 2 erfassten physikalischen Parameter.
Ein erfindungsgemäßer Ultraschallsensor, wie beispielsweise ULTRASONIC TRANSMITTER/RECEIVER, UTR-1440K-TT-R der Firma PUI Audio, Inc. misst beispielsweise die Veränderung eines Ultraschallsignals bei Durchgang einer Flüssigkeit im Schallpfad.
Der mechanische Sensor mit Dehnungsmessstreifen verbiegt sich durch einen Flüssigkeitsstrom. Die resultierende Widerstandsänderung wird durch den Sensor gemessen. Ein solcher Sensor ist beispielsweise der Flex Sensor FS-L-0095-103-ST der Firma Spectra Symbol.
Bei der Verwendung eines Hall Sensors bewegt der Flüssigkeitsstrom einen Metallanker oder Magneten im Nahfeld eines Hallsensors. Dabei ist eine Anordnung auch mehrerer Magneten auf einer Wippe, einem flexiblen Streifen oder einem Schaufelrad möglich. Ein erfindungsgemäßer Sensor, wie der Omnipolar Hall IC, Artikelnr. BU52077GWZ wird von der Firma Rohm semiconductor angeboten. In dieser Ausführungsform kann alternativ ein Reed Sensor, wie beispielsweise miniature flange mounting reed sensor der Firma Littlefuse Inc., in Kombination mit einer federbelasteten oder durch ein Gegengewicht positionierten Wippe mit einem Permanentmagneten verwendet werden.
Bei erfindungsgemäßen optischen Sensoren, wie beispielsweise SENS OPTO SLOT 9.53MM TRANS THRU, der Firma TT Electronics verläuft der Flüssigkeitsstrom in der Messstrecke einer Anordnung aus Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger, insbesondere, sodass durch den Durchfluss weniger Strahlung der Strahlungsquelle den Strahlungsempfänger erreicht.
Alternativ zur Durchflussmessung kann als Bewegungs-, Vibrations- und Positionssensor ein Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, am Gehäuse oder am Bedienhebel einer stationären Einrichtung angebracht werden um insbesondere die Winkelveränderung bei Bewegung des Bedienhebels und die Beschleunigung oder die Vibration bei Betätigung der Einrichtung zu erfassen. Ein erfindungsgemäßer Sensor kann das single axis ISZ-2510™ Gyrometer, der Firma InvenSense Inc.
Erfindungsgemäß können entsprechend aktive Vibrationssensoren und Geräuschsensoren, wie ein LDT0-028K der Firma Measurement Specialities, verwendet werden. Dieser Sensor erzeugt Strom bei Bewegung des Bedienhebels.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Sendevorrichtungen 1, bevorzugt umfassend eine Eingabeeinheit, jeweils mit einem Bett, bevorzugt mit einer Matratze und/oder der Tragekonstruktion des Bettes, besonders bevorzugt der Stahlkonstruktion des Bettes, verbunden, wobei insbesondere die Belegung des Bettes erfasst wird und der mindestens eine Sensor 2 ausgesucht ist aus einem Temperatursensor, einem Drucksensor, einem Infrarotsensor (IR-Sensor), einem Radarsensor oder einem Vibrationssensor, bevorzugt in einer Matratzenauflage.
Der Drucksensor kann erfindungsgemäß ein mechanischer Sensor mit einem Dehnungsmessstreifen sein, der insbesondere bei Belastung besonders gestaucht oder gedehnt wird oder Wägezellen, wie die X-103 D22 der Firma x-sensors, wobei insbesondere die Wägezellen an der Tagekonstruktion, insbesondere der Stahlkonstruktion, eines Bettes angebracht sind. Hierdurch können insbesondere Spannungen und Längenänderung der Stahlkonstruktionen im sub-Mikrometerbereich erfasst und in eine Gewichtsbelastung umgerechnet werden.
Erfindungsgemäße Temperatursensoren sind beispielweise der NTC Thermistor der Firma Murata, wobei insbesondere mehrere Thermistoren verdrahtet und in eine Matratzenauflage eingearbeitet werden, oder ein Folienmesswiderstand, wie der PT 100 der Firma Heinz, wobei Messzellen spezifisch angefertigt und in eine Matratzenauflage eingearbeitet werden. Ein erfindungsgemäßer Vibrationssensor, wie beispielweise der Murata Bett Sensor, erkennt den Pulsschlag (Systole / Diastole) eines Menschen im Bett.
Erfindungsgemäß können auch IR-Sensoren, wie beispielsweise der AK9750 Human Detection der Firma AKM, oder Radar Sensoren, wie beispielsweise der MX-Proximity-Box der Firma Mobotix AG als der mindestens eine Sensor 2 verwendet werden, um insbesondere die Bettenbelegung zu erfassen.
Teil C zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Datenkommunikationssystems 0, wobei die mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 mit jeweils einem stationären oder mobilen technischen Gerät 12 verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor 2 bevorzugt ausgesucht aus Hall Sensor, Temperaturmesswiderstand, Bimetallthermometer oder IR-Sensor, insbesondere als Temperatursensor und Funk- oder Stromsensor, insbesondere zur Erkennung von Signalen von mobilen oder stationären technischen Geräten, wie Kühlschränken oder Diagnosegeräten.
Besonders bevorzugt sind die mindestens zwei Sendevorrichtungen 1 jeweils mit einem Kühlschrank verbunden, wobei der mindestens eine Sensor 2 beispielsweise ein Sensor 235-1457-ND, NTC SENSOR W/ADHESIVE 650MM von Amphenol advanced Services oder ein NTC THERMISTOR 10K OHM 1% LUG Sensor USP7765 der Firma Littelfuse Inc. oder 2080859032 AEG Electrolux sein kann.
Bezugszeichenliste

0: Datenkommunikationssystem
1: Sendevorrichtung
2: Sensor
3: Sendeeinheit oder Sende- und Empfangseinheit mit Antenne 3a
4: zentrale Empfangsanlage oder zentrale Sende- und Empfangsanlage umfassend mindestens eine Antenne 4a
5: Energiequelle
6: Ein-Chip-Computersystem
7: elektrische Datenverarbeitungsanlage
8: Benutzerendgerät umfassend Benutzerschnittstelle
9: Leiterplatte
10: mindestens eine Person
11: mindestens eine stationäre oder mobile Einrichtung
12: mindestens ein stationäres oder mobiles technisches Gerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2004032019 A2 [0006]
EP 1245016 A1 [0006]
EP 2763321 A1 [0023]
US 9252834 B2 [0023]
US 60924523 [0023]
EP 0672994 [0040]

Claims

Datenkommunikationssystem (0) mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten umfassend, a) mindestens zwei Sendevorrichtungen (1), die jeweils mindestens einen Sensor (2), mindestens eine Sendeeinheit (3) mit einer Antenne (3a), mindestens ein Ein-Chip-Computersystem (6) und mindestens eine Energiequelle (5) umfassen, und b) eine zentrale Empfangsanlage (4) umfassend mindestens eine Antenne (4a), wobei für das einstufige Netzwerk ein einheitliches Netzwerkprotokoll ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN verwendet wird, wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.
Datenkommunikationssystem (0) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) die mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) umfassen mindestens eine Sende- und Empfangseinheit (3) mit Antenne (3a) und, dass die b) eine zentrale Empfangsanlage (4) eine Empfangs- und Sendeanlage (4) umfassend mindestens eine Antenne (4a) ist, wobei insbesondere eine bidirektionale Übertragung zwischen einer der mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) und der zentralen Empfangs- und Sendeanlage (4) stattfindet.
Datenkommunikationssystem (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerkprotokoll ein drahtloses Langstrecken-Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie LoraWAN, ist und die mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) jeweils eine Sende- und Empfangseinheit (3) umfassen, die als Modulationsverfahren ein Frequenzspreizverfahren, bevorzugt Zirpenfrequenzspreizung, anwendet.
Datenkommunikationssystem (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass es eine elektrische Datenverarbeitungsanlage (7) und optional mindestens ein Benutzerendgerät umfassend eine Benutzerschnittstelle umfasst, wobei die Sendeanlage (4) umfassend mindestens eine Antenne (4a) über eine Datenverbindung, bevorzugt mit einem Datenkabel, mit der elektrischen Datenverarbeitungsanlage (7) verbunden ist, wobei optional die elektrische Datenverarbeitungsanlage (7) über eine Datenverbindung mit dem Benutzerendgerät (8) umfassend eine Benutzerschnittstelle verbunden ist.
Datenkommunikationssystem (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendevorrichtung (1) mit einer Person, einer stationären und/oder mobilen Einrichtung oder einem stationären und/oder mobilen technischem Gerät verbindbar ist, wobei die Sendevorrichtung (1) mechanisch, bevorzugt mechanisch und mit einer Datenverbindung mit einer Person, einer Einrichtung oder einem technischen Gerät verbindbar ist.
Datenkommunikationssystem (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (2) ausgewählt ist aus - Hall Sensor - Leitfähigkeitssensor, Widerstandssensor, mechanischer Sensor mit Dehnungsmessstreifen oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen magnetischer Sensor, wie Reed-Sensor oder Hall Sensor, Ultraschallsensor oder optischer Sensor, wie Photodiode oder Pulsoxymeter, insbesondere als Durchflusssensor, - Gyrometer, Accelerometer, Shock-Sensor, Audiosensor, Linearer Weggeber oder Winkelsensor, insbesondere als Bewegungs-, Vibrations- und Positionssensor, - Vibrationssensor, insbesondere als Füllstandssensor, bevorzugt Flüssigkeitsstandsensor, besonders - piezoelektrischer Sensor oder Wägezelle, insbesondere als Kraftsensor und Drucksensor, - Radarsensor, insbesondere als Näherungssensor, - Temperaturmesswiderstand, Bimetallthermometer oder IR-Sensor, insbesondere als Temperatursensor, - kapazitiver Berührungssensor, - Funk- oder Stromsensor, insbesondere zur Erkennung von Signalen, - Feuchtigkeitssensoren, und/oder - Biosensoren.
Datenkommunikationssystem (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Sendevorrichtungen jeweils a) mindestens einen Sensor (2) und als mindestens eine Energiequelle eine Photodiode umfassen oder b) mindestens einen Sensor (2) umfassen, wobei der Sensor keinen kontinuierlichen Energieverbrauch, bevorzugt keinen Energieverbrauch aufweist, bevorzugt ist der mindestens eine Sensor (2) ausgesucht aus Photodiode, Leitfähigkeitssensor oder Widerstandssensor, Reed Sensor und/oder Sensor mit piezoelektrischem Messstreifen oder Dehnungsmessstreifen.
Datenkommunikationssystem (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) ein Hall Sensor ist.
Datenkommunikationssystem (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den physikalischen Parametern als digitale Daten über das einstufige Netzwerk nicht-physikalische Daten übertragen werden, insbesondere bidirektional übertragen werden, insbesondere Steuerbefehle für Aktoren als digitale Daten und/oder Nachrichten in Textform als digitale Daten.
Desinfektionsmittelspender (9) mit einer Sendevorrichtung (1), umfassend mindestens einen Sensor (2), mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit (3) mit einer Antenne (3a), mindestens ein Ein-Chip-Computersystem (6) und mindestens eine Energiequelle (5), zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten mit einem Datenkommunikationssystem (0), insbesondere gemäß der Ansprüche 1 bis 8, mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen.
Verfahren zur Übertragung, Überwachung und Modifizierung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten, mit einem Datenkommunikationssystem (0), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen, umfassend mindestens die Schritte I. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) umfassend jeweils mindestens einen Sensor (2), mindestens ein Ein-Chip-Computersystem (6), mindestens eine Energiequelle (5) und mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit (3) mit Antenne (3a), II. Empfangen der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage (4) umfassend mindestens eine Antenne (4a), wobei die physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von den mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) zu der mindestens einen zentralen Empfangs- und optional Sendeanlage (4) übertragen werden, mit einem Datenkommunikationssystem (0), insbesondere gemäß der Ansprüche 1 bis 8, mit einem einstufigen Netzwerk, welches ein einheitliches Netzwerkprotokoll verwendet, ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie einem LPWAN, wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin mindestens die Schritte III. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, mit einem einheitlichen Netzwerkprotokoll, durch eine zentrale Empfangs- und Sendeanlage (4) umfassend mindestens eine Antenne (4a), IV. Empfangen dieser physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten, mit einem einheitlichen Netzwerkprotokoll, durch mindestens eine Sendevorrichtung (1), umfassend jeweils mindestens einen Sensor (2), mindestens ein Ein-Chip-Computersystem (6), mindestens eine Energiequelle (5) und mindestens eine Sende- und Empfangseinheit (3) mit Antenne (3a), umfasst, wobei das Netzwerkprotokoll ein drahtloses Langstrecken-Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie LoraWAN ist, wobei das Verfahren der Frequenzspreizung, bevorzugt Zirpenfrequenspreizung, angewendet wird und/oder eine bidirektionale Übertragung möglich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass Datenkollisionen, insbesondere Kollisionen der von den mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) an die mindestens eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage oder zentrale Empfangs- und Sendeanlage gesendeten physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten vermieden werden durch a) Zuweisung von definierten Zeitfenstern zu den mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) für das I. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) umfassend jeweils mindestens einen Sensor (2), mindestens ein Ein-Chip-Computersystem (6), mindestens eine Energiequelle (5) und mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit (3) mit Antenne (3a) und/oder b) Wiederholung des Schrittes I. Senden der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten von einer der mindestens zwei Sendevorrichtungen (1) in unregelmäßigen Zeitintervallen, insbesondere bis zum II. Empfangen der physikalischen Parameter in Form von digitalen Daten durch eine zentrale Empfangs- und optional Sendeanlage (4) umfassend mindestens eine Antenne (4a), und III. Senden, bevorzugt einer Empfangsbestätigung, von der mindestens einen zentralen Empfangs- und Sendeanlage (4) umfassend mindestens eine Antenne (4a) und IV. Empfangen, bevorzugt der Empfangsbestätigung, durch die Sendevorrichtung (1).
Verwendung einer Sendevorrichtung (1) umfassend mindestens einen Sensor (2), mindestens eine Sende- und optional Empfangseinheit (3) mit einer Antenne (3a), die als Modulationsverfahren ein Frequenzspreizverfahren, bevorzugt Zirpenfrequenspreizung anwendet, mindestens ein Ein-Chip-Computersystem (6) und mindestens eine Energiequelle (5) für ein Datenkommunikationssystem (0) nach den Ansprüchen 1 bis 8 mit einem einstufigen Netzwerk zur Anwendung in medizinischen Einrichtungen zur Übertragung und Überwachung von physikalischen Parametern in Form von digitalen Daten, wobei für das einstufige Netzwerk ein einheitliches Netzwerkprotokoll ausgewählt aus einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll mit geringem Energiebedarf, wie ein LPWAN verwendet wird, und wobei das Netzwerkprotokoll Frequenzen im Bereich von 430 MHz bis 920 MHz nutzt.