DE102018007259A1 - Verfahren zum Betreiben einer Feldgeräte-Verbindungsstruktur - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betreiben einer Feldgeräte-Verbindungsstruktur mit geringerem Inbetriebnahme- bzw. Instandhaltungsaufwand umfassend:- Auswahl (1) des Feldgerätes (S1, S2, S3, S4) oder genau eines der Feldgeräte (S2) und Aktivierung des ausgewählten Feldgerätes (S2) mittels des Kommunikationsgerätes (1) über das erste Netzwerk (3)- Betreiben (II) des ausgewählten Feldgerätes (S2) als Hot-Spot (HS) auf Grundlage eines im ausgewählten Feldgerät (S2) umfassten Webservers (4) zur Bereitstellung eines zweiten drahtlosen Netzwerks (5), insbesondere eines WiFi- und/oder WLAN-Zugangs- Starten eines Webbrowsers (6) im Kommunikationsgerät (1) durch die App (2)- Betreiben des Kommunikationsgerätes (1) als Client des Webservers (4) über das zweite Netzwerk (5).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Feldgeräte-Verbindungsstruktur für die Automatisierungstechnik bzw. für eine Prozessautomatisierung.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Unter dem Stichwort Industrie 4.0 wird ein Projekt bzw. eine Absichtserklärung der Industrie zusammengefasst, mit dem/der die industrielle Produktion umfassend digitalisiert werden soll. Auf diesem Wege soll die Fertigungs- und Prozessautomatisierung vereinfacht und weiter vorangetrieben werden. Insbesondere soll die Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen sowie zwischen Maschinen untereinander intensiviert und vereinfacht werden. Ferner soll damit auch die Kommunikation zwischen einzelnen Bereichen eines Unternehmens wie zum Beispiel die Kommunikation zwischen Produktion und Logistik gestärkt werden.
  • Aus der EP 3 282 329 A1 ist ein Verfahren und ein System zum ferngesteuerten Bedienen eines Feldgerätes der Prozessautomatisierung bekannt, bei dem zwischen einer Bedieneinheit, wie zum Beispiel einem Tablet oder Smartphone, eine Bluetooth®-Verbindung mit einem Feldgerät hergestellt wird. Auf der Bedieneinheit ist dazu ein Anwendungsprogramm (eine App) installiert, mit der das Feldgerät bedient werden kann. Eine weitere Bedienung kann auf einem externen Rechner (Service-PC) erfolgen. Hierzu wird das Anwendungsprogramm der Bedieneinheit virtuell auf dem Rechner abgebildet, indem die Bedienoberfläche des Anwendungsprogramms auf der Anzeigeeinheit des Rechners abgebildet wird. Die Verarbeitung eingegebener Parameter bzw. Befehle wird dann aber auf der Bedieneinheit verarbeitet. Der externe Rechner ist zum Beispiel für darüber hinaus gehenden Datenaustausch mit dem Internet verbunden.
  • Dennoch sind mit der Umstellung auf Industrie 4.0 zahlreiche Schwierigkeiten und Risiken verbunden. Da der Zugriff auf Maschinen und Anlagen über Netzwerke grundsätzlich möglich ist, hängt die reibungslose Funktionsweise, aber auch die Sicherheit wesentlich von der Qualität und der Sicherheit beim Zugriff auf das Netzwerk ab; einerseits sollen Daten schnell und einfach zur Verfügung stehen, andererseits sollen Unbefugte auch keinen Zugriff auf wichtige Daten oder sogar auf die Steuerung von Maschinen erhalten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Feldgeräte-Verbindungsstruktur bereitstellen zu können, das mit einem geringeren Inbetriebnahme- und Instandhaltungsaufwand verbunden ist.
  • Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst wenigstens ein Feldgerät bereitgestellt, welches zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dient; typischerweise handelt es sich bei derartigen Feldgeräten etwa um Sensoren bzw. Messgeräte, welche in der Regel eine physikalische Größe, zum Beispiel bei einem Fertigungsprozess, wie Druck, Temperatur oder Durchflussmenge pro Zeiteinheit erfassen und diese Größe bereitstellen können. Bei den Feldgeräten kann es sich aber auch zum Beispiel um Aktoren oder sonstige Stellvorrichtungen handeln, etwa Ventile oder Pumpen. Darüber hinaus wird ein Kommunikationsgerät bereitgestellt, etwa ein Smartphone, ein Tablet-PC, ein Laptop/Notebook oder ein sonstiger Rechner wie zum Beispiel ein Desktop-PC. Mit dem Kommunikationsgerät kann eine der Personen, ein Fertigungs- oder Entwicklungsingenieur oder dergleichen, auf das Feldgerät zugreifen.
  • Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die bislang aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Umsetzung von Industrie-4.0-Zielen nicht selten mit erheblichen Nachteilen verbunden sind. Einige Unternehmer scheuen beispielsweise den nicht unerheblichen Inbetriebnahmeaufwand, mit dem Feldgeräte erst in ein Netzwerk , beispielsweise ein WLAN bereitgestellt von einem entsprechenden Router, integriert werden müssen. Zudem besteht ein erhebliches Sicherheitsrisiko, wenn in der Produktion befindliche Maschinen bzw. Feldgeräte im Firmennetzwerk implementiert sind und etwa über eine Sicherheitslücke im Firmennetzwerk auf diese zugegriffen werden kann.
  • Erfindungsgemäß benötigt das Kommunikationsgerät zunächst eine darauf ausführbare App, deren Grundfunktion es ist, ein oder mehrere Feldgeräte zu erkennen und eine Verbindung mit einem der Feldgeräte herzustellen. Dies kann über ein erstes drahtloses Netzwerk vorgenommen werden. Ein drahtloses Netzwerk ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil nicht stets ein drahtgebundener Zugang zu jedem Feldgerät ohne weiteres möglich ist. Das Verlegen von Kabeln zwischen dem Standort eines Feldgeräts, das grundsätzlich an jeder beliebigen Stelle innerhalb einer industriellen Fertigungsanlage angebracht sein kann, und einem allgemein zugänglichen Punkt ist nicht immer möglich.
  • Mithilfe dieser App wird eine Kommunikationsverbindung zwischen Kommunikationsgerät und dem wenigstens einen Feldgerät bzw. einem der Feldgeräte über das erste Netzwerk hergestellt. Diese Herstellung einer Verbindung ist auch bereits die wesentliche Aufgabe der App, denn diese soll in ihrer Funktionalität möglichst reduziert bleiben. Soweit die App lediglich die Funktion des Erkennens von Feldgeräten sowie die Herstellung einer Verbindung mit dem Feldgerät ermöglicht, genügt es zudem, eine möglichst einfache Netzwerkverbindung für das erste Netzwerk bereitzustellen. Es kann sich dabei beispielsweise um ein kurzreichweitiges bzw. ein Low-Energy-Netzwerk handeln.
  • Insofern bietet die Verwendung einer hinsichtlich ihrer Funktionalität derart einfachen, reduzierten App außerdem den besonderen Vorteil, dass eine gewisse Unabhängigkeit vom Betriebssystem, mit dem jeweils das Kommunikationsgerät bzw. das Feldgerät oder eine Rechnereinheit des Feldgerätes betrieben werden, besteht. Entsprechend ist in Bezug auf diese Funktionalität in der Regel auch eine Unabhängigkeit von der vorliegenden Software-Version gegeben, d.h. es ist meist nicht notwendig, genau darauf zu achten, ob Kommunikationsgerät oder Feldgerät bezüglich ihrer Software miteinander kompatibel sind oder mit entsprechenden Updates versorgt wurden, sodass diese Kompatibilität hergestellt ist. Die Aufnahme einer Verbindung zwischen Kommunikationsgerät und Feldgerät ist daher im Grunde nicht mehr an besondere Bedingungen geknüpft.
  • Darüber hinaus wird ein Webserver für ein zweites drahtloses Netzwerk bereitgestellt, der beispielsweise auf dem Feldgerät bzw. auf den Feldgeräten installiert ist.
  • Mithilfe der bereits oben dargestellten App, die auf dem Kommunikationsgerät ausgeführt wird, kann über das Kommunikationsgerät genau ein Feldgerät ausgewählt und über das erste Netzwerk aktiviert werden, wobei eine Aktivierung im vorliegenden Fall damit verbunden ist, dass das ausgewählte Feldgerät als Hot-Spot betrieben wird, um wiederum das zweite drahtlose Netzwerk bereitzustellen. Das Feldgerät ist zu diesem Zweck mit einer Rechnereinheit, die eine Webserver-Software ausführt, ausgestattet. Bei dem zweiten drahtlosen Netzwerk kann es sich um einen WiFi- bzw. einen WLAN-Zugang handeln.
  • Bei dem Hot-Spot handelt es sich entsprechend um einen öffentlichen drahtlosen Zugangspunkt (Access-Point). Über den Webserver, der auf dem Feldgerät installiert ist, kann somit ein beliebiger Web-Browser im Kommunikationsgerät gestartet werden. Ein Webbrowser stellt eine Benutzeroberfläche für Webanwendungen dar. Der Webserver wiederum überträgt entsprechende Dokumente an sogenannte Clients, in diesem Fall den Webbrowser auf dem Kommunikationsgerät. Auch hier besteht erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise zunächst eine Unabhängigkeit von der Art des Betriebssystems, der Art des Webbrowsers oder dessen Versionsnummer. Mit der App wird auf dem Feldgerät ein dort installierter Webbrowser geöffnet, d. h. es wird wiederum ein entsprechendes Dokument als Bedien- oder Benutzeroberfläche geöffnet. Das Kommunikationsgerät kann somit als Client des Webservers betrieben werden. Mit dem Starten des Webbrowsers durch die App kann die IP-Adresse des Hot-Spots entsprechend übergeben werden. Der weitere Datenaustausch zwischen Kommunikationsgerät und Feldgerät erfolgt über das zweite Netzwerk.
  • Um den Betrieb eines Feldgerätes als Hotspot wieder deaktivieren zu können, können grundsätzlich bei jedem der Ausführungsbeispiele der Erfindung verschiedene Varianten vorgesehen sein, zum Beispiel:
    • - Es kann zum Beispiel eine Time-Out-Funktion vorliegen, mit der ein Timer nach der letzten Daten- oder Befehlsübergabe aktiviert wird und veranlasst, dass nach einer bestimmten, vorgegebenen Zeitspanne das Feldgerät als Hot-Spot wieder deaktiviert wird, wenn in dieser Zeit keine Daten übertragen werden, keine Befehle übertragen werden oder sonstige Aktivitäten des Benutzers festzustellen sind. Hierdurch wird noch einmal die Sicherheit erhöht.
    • - Das Deaktivieren kann grundsätzlich aber auch über das zweite Netzwerk über den Webbrowser und/oder das entsprechende Interface aktiv vorgenommen werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine Deaktivierungsfunktion bzw. einen Deaktivierungsbefehl über das erste Netzwerk zu übertragen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst also zusammengefasst vor allem zwei Vorgänge, nämlich:
    • - das Erkennen, Auswählen und Aktivieren eines Feldgerätes (über das erste drahtlose Netzwerk) sowie
    • - das Betreiben des Feldgerätes als Hot-Spot und das Herstellen einer Internetprotokollbasierenden Verbindung zum Kommunikationsgerät.
  • Über dieses zweite Netzwerk kann somit die eigentliche Bedienung, zum Beispiel eine größere Datenübertragung, graphische Darstellungen, eine Befehlsübergabe bzw. einer Steuerung oder Regelung des ausgewählten Feldgerätes erfolgen. Eine Netzwerk-Integration in ein Firmennetzwerk kann also vermieden werden. Der Aufwand zur Einrichtung und Implementierung ist daher wesentlich geringer. Auch hängt keines der Feldgeräte unmittelbar von der Sicherheit des Firmennetzwerks ab. Ferner ist eine weitgehende Unabhängigkeit von Updates gegeben.
  • Erfindungsgemäß wird nicht jedes der vorhandenen und über die App erkannten Feldgeräte jedoch als Hot-Spot betrieben. Grundsätzlich wäre es zwar denkbar, von vornherein jedes Feldgerät als Hot-Spot zu betreiben. Nachteilig wäre jedoch an einem solchen Betrieb, dass sehr viele Kanäle für den Datenaustausch bereitgestellt bzw. benötigt werden müssten. Es ist deswegen grundsätzlich, wie in der Erfindung vorgesehen, geschickter, zunächst auch nur das eine Feldgerät auszuwählen, dessen Daten z. B. auch wirklich von Interesse sind, und dann lediglich dieses als Hot-Spot zu betreiben. Die Auswahl und Aktivierung können, wie bereits erläutert, über ein möglichst einfaches erstes Netzwerk erfolgen. Beispielsweise kann das erste Netzwerk als Bluetooth®-Verbindung ausgebildet sein. Eine Erkennung von Geräten über ein solches erstes Netzwerk, wie zum Beispiel Bluetooth® kann in einfacher Weise realisiert werden, dass derartige Netzwerke gerade dazu gedacht sind, dass möglichst viele unterschiedliche Geräte sich auf einfache Weise und unabhängig vom zugrunde liegenden System erkennen, anwählen und miteinander kommunizieren können, wie zum Beispiel bei einem für Bluetooth® typischen Anwendungsfall von Freisprechanlagen in einem Fahrzeug, die meist mit jeder beliebigen Art von Smartphone bzw. mit nahezu jedem auf dem Smartphone laufenden Betriebssystem beliebiger Versionsnummer kommunizieren können. Insofern besteht hinsichtlich der Wartung und Instandhaltung meist auch keine dringende Notwendigkeit, Software-Updates durchzuführen, ohne die eine solche Kommunikation sonst gar nicht möglich wäre.
  • Für das Auswählen eines Feldgerätes genügt insofern auch ein kurzreichweitiges bzw. eine Low-Energy-Netzwerkverbindung.
  • Eine drahtlose Aktivierung, wie sie die Erfindung vorsieht, bietet vor allem den Vorteil, dass der Bedienperson kein direkter Zugang zu einem Feldgerät ermöglicht werden muss, nur um eine Kommunikation mit diesem herzustellen. Dies wäre im Einzelfall nicht durchführbar, da derartige Feldgeräte, wie zum Beispiel Sensoren oder dergleichen, oftmals an schwer zugänglichen Stellen in einer Anlage bzw. Maschine verbaut sind. Zudem muss gegebenenfalls die Aufnahme einer Kommunikationsverbindung auch im laufenden Betrieb der Produktion möglich sein, sodass bereits aus diesem Grund nicht immer manuell auf ein derartiges Feldgerät zugegriffen werden kann.
  • Es ist grundsätzlich nicht notwendig, in Bezug auf Software-Version, Sensor-Version oder dergleichen eine Kompatibilität aufrechtzuerhalten. Auch der Aufwand zur Programmierung einer derartigen App ist wesentlich einfacher, wenn diese nicht für verschiedene Plattformen speziell erstellt und später gewartet werden muss. Gerade dann, wenn neue Parameter für neue Sensoren hinzukommen oder bestehende Sensoren um weitere Funktionen erweitert oder verändert werden, wäre die Aufrechterhaltung einer Kompatibilität besonders schwer. Selbst dann, wenn eine offene Plattform wie zum Beispiel eine XML-Struktur verwendet würde, müssten dennoch alle Kombinationen aus Geräten und Versionen vor dem eigentlichen Einsatz in der Praxis getestet werden, da sonst in Bezug auf Wartung und Instandhaltung nicht gewährleistet werden könnte, dass auch ein reibungsloses Betreiben der Verbindungsstruktur unter realen Bedingungen gewährleistet wäre.
  • Da je nach Ausführungsbeispiel als Feldgerätesensoren, Messgeräte, verschiedene Aktoren oder dergleichen verwendet werden können, eignen sich diese Ausführungsbeispiele grundsätzlich für Anwendungen in sämtlichen Bereichen der Technik, etwa des Maschinenbaus, der Elektrotechnik, der Chemie und übergreifend für die Steuerungs- und Regelungstechnik.
  • Für das erste drahtlose Netzwerk können einfache Verbindungsstrukturen verwendet werden, wenn nur ein einfacher Zugang ermöglicht werden muss und somit ein schnelles Aktivieren gewährleistet werden kann, welches im Allgemeinen jedoch versionsunabhängig ist. Insofern eignen sich kurzreichweitige drahtlose Verbindungsstrukturen, etwa Low-Energy-Funkverbindungen, vor allem Bluetooth® oder Bluetooth-Smart™, ZigBee®, oder eine Nahfeldkommunikationsverbindung, insbesondere NFC™. Grundsätzlich sind aber auch andere drahtlose Verbindungsstrukturen denkbar, die vor allen Dingen eine gewisse Unabhängigkeit von der Geräteart und der Software-Version ermöglichen.
  • Grundsätzlich kann jedes Feldgerät selbst mit einem eigenen Webserver ausgestattet sein. Unterdessen sind die Kosten hierfür sehr gering. Eine solche Maßnahme bietet insbesondere den Vorteil, dass neue Feldgeräte umso einfacher in eine Maschine bzw. Anlage implementiert werden können, und zwar unabhängig von den bereits bestehenden Feldgeräten. Denkbar ist aber auch, dass eine Art zentrale Feldgerät-Recheneinheit für mehrere Feldgeräte zur Verfügung steht. Auf dieser kann zum Beispiel auch der Webserver installiert sein. Je nach Ausführung können durch eine zentrale Feldgerät-Recheneinheit entweder die Kosten verringert werden. Diese kann aber auch dann sinnvoll eingesetzt werden, wenn z. B. an dem Ort, an dem sich das Feldgerät befindet, eine drahtlose Kommunikation erschwert ist.
  • Wird bei einer Ausführungsform der Erfindung zum Beispiel ein zentraler Webserver, etwa auf einer zentralen Feldgerät-Recheneinheit verwendet, so können die Feldgeräte auch als Repeater ausgebildet sein, also ein Signal vom Webserver weiterleiten und verstärken. Auch hierdurch wird eine entsprechende Auswahl der Feldgeräte ermöglicht, sodass im Grunde die gleiche Betriebsweise zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Wie bereits dargestellt, soll die Kommunikation über das erste Netzwerk in der Regel möglichst einfach gehalten werden. Die Datenübertragung bzw. der Datenaustausch kann sich daher auf die Adressierung, insbesondere die IP-Adresse von Feldgerät bzw. Kommunikationsgerät, die Art des Feldgerätes bzw. Kommunikationsgerätes sowie den Zustand des Feldgerätes bzw. des Kommunikationsgerätes beschränken. Bewusst soll nicht die gesamte Kommunikation über Bluetooth® ablaufen. Bezüglich der Kanalbelegung ist zwar ein Bluetooth®-Standard bei vielen gleichzeitig betriebenen Geräten flexibler, es muss jedoch eine eigene App in mobilen Kommunikationsgeräten zur Verfügung gestellt werden, die in Bezug auf Kompatibilität (Geräteversion, Software-Version etc.) entsprechend regelmäßig gewartet werden muss. Die weitere Kommunikation kann später an die Verbindungsstruktur des zweiten Netzwerkes ausgegliedert werden.
  • Bei der bevorzugten Weiterbildung der Erfindung findet die Datenübertragung zwischen dem wenigstens einen Feldgerät, dem Kommunikationsgerät über das 1. drahtlose Netzwerk ausschließlich bis zur Aktivierung des Feldgeräts als Hot-Spot statt. Dies ist üblicherweise auch der Zeitpunkt, an dem zunächst die für die Verbindung grundlegenden Daten wie Adressierungen, Gerätetypen und deren Zustand bereitgestellt werden, damit durch eine Bedienperson eine Auswahl und Aktivierung stattfinden kann. Darüber hinaus benötigen die genannten Daten und Datentypen in der Regel nur ein einfaches Netzwerk und sind auch hinsichtlich ihrer Menge sehr begrenzt.
  • Ferner findet daher bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die weitere Kommunikation (außer der zuvor beschriebenen zur Weitergabe von Adressierung, Gerätetyp und Zustand über das erste drahtlose Netzwerk) über das zweite drahtlose Netzwerk statt, also die Übertragung von Messdaten, die in der Regel eine größere Datenfülle mit sich bringen kann, wie beispielsweise die Übertragung von Befehlen Datenauswertung. Auch Steuerungs- oder Regelungsprozesse können über das zweite Netzwerk vorgenommen werden.
  • Insgesamt ist das erfindungsgemäße Verfahren bzw. eine Ausführungsform dessen auch sicherer und kann unabhängig vom Firmennetzwerk stattfinden; dennoch kann es alle Zielvorgaben erreichen, die in einem Industrie-4.0-Standard möglich sein sollen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
    • 1: eine schematische Darstellung des Verfahrensschritts gemäß der Erfindung, bei dem das Kommunikationsgerät über das erste Netzwerk die Sensoren erkennt und einen davon auswählt bzw. aktiviert,
    • 2 eine schematische Darstellung des Verfahrensschritts gemäß der Erfindung, bei dem das Kommunikationsgerät eine Verbindung über das zweite Netzwerk aufbaut,
    • 3: eine schematische Darstellung von Sensoren mit zentraler Recheneinheit, sowie
    • 4: eine schematische Darstellung der Sensoren mit jeweils eigener Recheneinheit, auf welcher jeweils eine Webserver-Software installiert ist.
  • 1 zeigt den Verfahrensabschnitt I, bei dem ein Kommunikationsgerät 1, auf dem eine App 2 zum Erkennen von Feldgeräten S1, S2, S3, S4 installiert ist, eines der Feldgeräte S2 auswählt und damit auch aktiviert. Diese Verbindung geschieht über ein erstes drahtloses Netzwerk 3 in Form einer Bluetooth®-Verbindung, mit der auf dem Kommunikationsgerät 1 in Form eines Smartphones die entsprechenden Feldgeräte S1, S2, S3, S4 zunächst erkannt werden.
  • Ferner werden neben der Adressierungen der Feldgeräte S1, S2, S3, S4 auch der Gerätetyp und deren jeweiliger Zustand übermittelt. Der Bediener kann auf dem Smartphone 1 eines der Feldgeräte S1, S2, S3, S4 auswählen und aktivieren, sodass dieses als Hot-Spot HS von nun an betrieben wird. Dabei kann er insgesamt nur ein einziges Feldgerät, hier das Feldgerät S2, auswählen und nach der Auswahl mit ihm kommunizieren.
  • In 2 wiederum ist dargestellt, wie das aktivierte Feldgerät S2 als Hotspot HS arbeiten kann, da auf dem Feldgerät S2 (wie ebenfalls auf den anderen Feldgeräten S1, S3 und S4) ein Webserver bzw. eine Webserver-Software 4 installiert ist: Hierüber wird ein zweites Netzwerk 5 betrieben. Mit der App 2 wird im Smartphone 1 ein Webbrowser 6 aufgerufen, sodass der weitere Datenaustausch über das zweite Netzwerk 5 erfolgen kann. Das Kommunikationsgerät bzw. Smartphone 1 wird somit als Client des Webservers 4 behandelt. Dies ist grundsätzlich unabhängig davon, um welchen Browsertyp es sich handelt oder welche Web-Browser-Version vorliegt. Das über den Webbrowser 6 angezeigte Dokument stellt eine Bedienoberfläche dar, über welche gegebenenfalls Befehle an das Feldgerät S2 weitergegeben werden können. Das im Webbrowser 6 angezeigte Dokument kann aber auch nur zur Darstellung von Sensordaten oder dergleichen verwendet werden. Der wesentliche Datenaustausch, insbesondere der Austausch von Messdaten, wird über das zweite Netzwerk 5 weitergeleitet. Beim zweiten Netzwerk 5 kann es sich um eine WiFi- bzw. WLAN-Verbindung handeln.
  • In den 3 und 4 ist dargestellt, dass die Feldgeräte bzw. Sensoren S1, S2, S3, S4 grundsätzlich mit einer zentralen Recheneinheit Z verbunden sein können, wobei auf der zentralen Recheneinheit Z dementsprechend ein Webserver untergebracht sein kann. Die Feldgeräte S1, S2, S3 und S4 können auch als Repeater betrieben werden, also das Signal der zentralen Feldgerät-Recheneinheit Z weiterleiten und verstärken. Im Unterschied dazu besitzt jedes Feldgerät S1, S2, S3, S4 gem. 4 eine eigene, in ihm implementierte Recheneinheit R1, R2, R3, R4, die jeweils die Webserver-Software ausführen können. Eine Ausführung gemäß 4 besitzt grundsätzlich den Vorteil, dass in der Regel neue Feldgeräte einfach und ohne Weiteres hinzugefügt werden können, da diese sodann jeweils über eine eigene Recheneinheit R1, R2, R3, R4 verfügen und nicht in ein bestehendes System implementiert werden müssen. Zudem sind die Kosten vergleichsweise gering sodass hieraus kein wesentlicher Nachteil erwächst.
  • 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
    • EP 3282329 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Feldgeräte-Verbindungsstruktur, umfassend: - Bereitstellen wenigstens eines Feldgerätes (S1, S2, S3, S4), - Bereitstellen wenigstens eines Kommunikationsgerätes (1) mit einer darauf ausführbaren App (2) zum Erkennen des wenigstens einen Feldgerätes (S1, S2, S3, S4), - Herstellung einer Verbindung mit dem wenigstens einen Feldgerät und/oder einem der Feldgeräte (S1, S2, S3, S4) über ein erstes drahtloses Netzwerk (3) - Auswahl (I) des Feldgerätes oder genau eines der Feldgeräte (S2) und Aktivierung des ausgewählten Feldgerätes (S2) mittels des Kommunikationsgerätes (1) über das erste Netzwerk (3) - Betreiben (II) des ausgewählten Feldgerätes (S2) als Hot-Spot (HS) auf Grundlage eines im ausgewählten Feldgerät (S2) umfassten Webservers (4) zur Bereitstellung eines zweiten drahtlosen Netzwerks (5), insbesondere eines WiFi- und/oder WLAN-Zugangs - Starten eines Webbrowsers (6) im Kommunikationsgerät (1) durch die App (2) - Betreiben des Kommunikationsgerätes (1) als Client des Webservers (4) über das zweite Netzwerk (5).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Feldgerät und/oder Feldgeräte (S1, S2, S3, S4) jeweils ein Sensor, ein Messgerät, ein Aktor oder dergleichen verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes drahtloses Netzwerk (3) verwendet wird: - eine Bluetooth®- und/oder Bluetooth-Smart™-Verbindung und/oder - eine ZigBee®-Verbindung und/oder - eine Nahfeldkommunikationsverbindung, insbesondere eine NFC™-Verbindung und/oder - eine Low-Energy-Funkverbindung.
  4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Feldgerät und/oder Feldgeräte (S1, S2, S3, S4) solche verwendet werden, die jeweils separat eine Feldgerät-Recheneinheit (R1, R2, R3, R4) mit der App (2) aufweisen, um das ausgewählte Feldgerät (S2) zu adressieren und die Verbindung über das erste drahtlose Netzwerk (3) mit dem Kommunikationsgerät (1) herzustellen.
  5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der wenigstens einen Feldgerät-Recheneinheit (R1, R2, R3, R4) eine, insbesondere auf der Feldgerät-Recheneinheit installierte Software zum Betrieb des Webservers (4) und/oder zum Betrieb des Hot-Spots (HS) ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Feldgerät-Recheneinheit (Z) für das wenigstens eine Feldgerät verwendet wird, auf welcher die App (2) installiert ist, um das ausgewählte Feldgerät zu adressieren und die Verbindung über das erste drahtlose Netzwerk (3) mit dem Kommunikationsgerät (1) herzustellen.
  7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zentralen Feldgerät-Recheneinheit (Z) eine, insbesondere auf der zentralen Feldgerät-Recheneinheit installierte Software zum Betrieb eines Webservers (4) und/oder zum Betrieb eines Hot-Spots (HS) mittels des wenigstens einen Feldgerätes (S2) ausgeführt wird, wobei insbesondere das wenigstens eine Feldgerät als Repeater zur Signalverstärkung ausgebildet ist.
  8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das erste Netzwerk (3) zwischen dem wenigstens einen Feldgerät (S1, S2, S3, S4) und dem Kommunikationsgerät (1) ausschließlich folgende Datenübertragung durchgeführt wird: - die Adressierung, insbesondere die IP-Adresse, des Feldgerätes (S1, S2, S3, S4) und/oder des Kommunikationsgerätes (1) und/oder - die Art des Feldgerätes (S1, S2, S3, S4) und/oder des Kommunikationsgerätes (1) und/oder - der Zustand des Feldgerätes (S1, S2, S3, S4) und/oder des Kommunikationsgerätes (1) .
  9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung zwischen dem wenigstens einen Feldgerät (S1, S2, S3, S4) und dem Kommunikationsgerät (1) über das erste drahtlose Netzwerk (3) ausschließlich bis zur Aktivierung des Feldgerätes als Hot-Spot (HS) durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Kommunikation, außer der Datenübertragung zwischen dem wenigstens einen Feldgerät (S1, S2, S3, S4) und dem Kommunikationsgerät (3) über das erste drahtlose Netzwerk (3), insbesondere der Auswahl und Aktivierung des und/oder eines der Feldgeräte als Hot-Spot (HS), über das zweite drahtlose Netzwerk (5) durchgeführt wird.
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