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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Rechenpools, der zu einer Vielzahl von Rechendatenblöcken einen jeweiligen Resultatdatenblock berechnet. Der Rechenpool wird durch eine Verwaltungseinrichtung verwaltet und eine Vielzahl von Recheneinrichtungen stellt die Rechenleistung zum Erzeugen der Resultatdatenblöcke bereit. Die Verwaltungseinrichtung nutzt eine Blockchain. Zu der Erfindung gehören auch eine Rechenvorrichtung, die als Verwaltungseinrichtung für den Rechenpool betrieben werden kann, sowie ein Kraftfahrzeug zum Betreiben an einem Rechenpool.
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Die Rechenleistung eines Bordcomputers eines Kraftfahrzeugs wird von einem Benutzer beim Kauf des Kraftfahrzeugs zwar bezahlt, kann vom Benutzer aber nur während des Fahrbetriebs tatsächlich genutzt werden. Der Bordcomputer mitsamt seiner möglichen Rechenleistung wird also nur zu einem Bruchteil der möglichen Zeit der Kraftfahrzeug-Lebensdauer tatsächlich genutzt, da das Kraftfahrzeug die meiste Zeit stillsteht. Der Bordcomputer bietet aber als zentrales Rechensystem eines Kraftfahrzeugs auch im Stillstandsbetrieb eine Rechenkapazität, die aber insbesondere aufgrund der Zentralisierung der Rechenleistung in einem heutigen Kraftfahrzeug jederzeit gut verwaltet und gesteuert werden kann. Möchte man allerdings die Rechenleistung eines Bordcomputers eines Kraftfahrzeugs nutzen, so sollte dessen Eigentümer oder Besitzer dafür ein Entgelt erhalten. Dies zu berechnen, stellt aber ein logistisches Problem dar.
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Aus der
DE 10 2013 007 676 A1 ist ein System zur Rechenlast-Verteilung zwischen einem Smartphone, einem Kraftfahrzeug und einer Cloud bekannt. Es ist vorgesehen, von einem mobilen Endgerät aus, das bestimmte Rechenvorgänge berechnet haben möchte, diese nicht im Prozessor des mobilen Endgeräts selbst zu berechnen, sondern auf rechenfähige Geräte, wie beispielsweise ein Laptop oder einen Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs, auszulagern. Es wird in diesem Zusammenang vorgeschlagen, eine Recheneinheit dafür zu bezahlen, dass sie die Ressourcen einer anderen Recheneinheit nutzen kann.
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Möchte ein Benutzer den Bordcomputer seines Kraftfahrzeugs nicht ständig selbst für Berechnungen nutzen, um den Bordcomputer effizient auszunutzen, so liegt der Bordcomputer brach, das heißt seine Rechenleistung bleibt ungenutzt. Es fehlt an einem Mechanismus, einer dritten Person Zugang zur Rechenleistung eines Bordcomputers zu Verschaffen und die tatsächlich erbrachte Rechenleistung dann automatisiert abzurechnen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rechenleistung von Recheneinrichtungen fremder Benutzer zu nutzen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
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Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Rechenpools bereitgestellt. Der Rechenpool berechnet zu einer Vielzahl von Rechendatenblöcken einen jeweiligen Resultatdatenblock. Dies benötigt Rechenleistung, die durch die erfindung automatisiert abgerechnet werden kann. Der Rechenpool weist hierzu eine Verwaltungseinrichtung auf, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit mehreren Recheneinrichtungen gekoppelt wird, welche die eigentliche Rechenleistung zum Erzeugen der Resultatdatenblöcke bereitstellen. Insgesamt ergibt sich die Funktion des Rechenpools. Die Verwaltungseinrichtung kann eine Rechenvorrichtung sein, die durch einen Computer oder einen Verbund aus mehreren Computern gebildet sein kann. Durch die Verwaltungseinrichtung werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Rechendatenblöcke jeweils an eine der Recheneinrichtungen zur Berechnung ausgesendet. Ein Rechendatenblock beinhaltet also diejenigen Daten, die einen Berechnungsvorgang in der Recheneinrichtung steuern oder vorgeben können. Jede Recheneinrichtung erhält dabei einen anderen der Rechendatenblöcke, sodass also die Vielzahl der Rechendatenblöcke auf die Recheneinrichtungen aufgeteilt wird. Aus der jeweiligen Recheneinrichtung wird der zu dem Rechendatenblock berechnete Resultatdatenblock dann durch die Verwaltungseinrichtung empfangen.
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Um nun der jeweiligen Recheneinrichtung für das Berechnen des Resultatdatenblocks ein Entgelt zuschreiben zu können oder die erbrachte Rechenleistung erfassen oder messen zu können, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass durch die Verwaltungseinrichtung eine Blockkette oder Blockchain zum Verwalten von digitalen Werteeinheiten betrieben wird. Jede Werteinheit repräsentiert einen vorbestimmten Betrag an erbrachter Rechenleistung, also beispielsweise eine vorbestimmte Anzahl an durchgeführten Rechenschritten und/oder einen bestimmten Betrag an für eine Berechnung verbrauchter Energie. Eine Blockchain ist hierbei eine Verkettung von Datenblöcken oder Eintragsblöcken, in welche jeweils Buchungsdaten eingetragen sind, die angeben, welche Recheneinrichtung Werteinheiten zugesprochen oder abgezogen werden. Somit kann also in der Blockchain im jeweiligen Eintragsblock eingetragen werden, dass einer bestimmten Recheneinrichtung eine bestimmte Anzahl an Werteinheiten für das Berechnen eines Rechendatenblocks gutgeschrieben wird. Es kann immer in vorbestimmten Zeitabständen ein neuer Eintragsblock an die Blockchain angehängt werden, wobei der Eintragsblock die neuesten Einträge enthält oder ergänzt. Durch die Verwaltungseinrichtung wird hierzu mittels einer vorbestimmten Bewertungsvorschrift jeder der Rechendatenblöcke und/oder jeder der Resultatdatenblöcke jeweils daraufhin bewertet, wie viel Rechenleistung für das Berechnen nötig ist. Durch die Bewertungsvorschrift kann also beispielsweise der Anzahl der Rechenschritte und/oder der Menge der für das Berechnen nötigen Energie ein korrespondierender Faktor für die Werteinheiten (also beispielsweise 0,7 Werteinheiten oder 100 Werteinheiten) zugeordnet werden. Entsprechend werden dann durch die Verwaltungseinrichtung neue Werteinheiten im Gegenwert der nötigen Rechenleistung generiert oder geschaffen oder definiert. In dem Verwaltungssystem oder Buchungssystem der Blockchain entsteht also mit dem Erbringen von Rechenleistung ein zusätzlicher Wert in Form von neuen Werteinheiten. Durch die Verwaltungseinrichtung werden nun zu jedem empfangenen (also fertig berechneten) Resultatdatenblock in der Blockchain in ein Guthabenkonto der jeweiligen Recheneinrichtung, welche den Resultatdatenblock berechnet hat, von den gerierten Werteinheiten diejenigen, welche die von der Recheneinrichtung zum Berechnen des Resultatdatenblocks erbrachte Rechenleistung repräsentieren, abgespeichert. Es wird also in einen Datenblock oder Eintragsblock der Blockchain eine Buchung abgespeichert, die angibt, dass dem Guthabenkonto der Recheneinrichtung die für die erbrachte Rechenleistung generierten Werteinheiten zugesprochen oder gutgeschrieben werden. Somit wird also die Recheneinrichtung „Eigentümer“ oder Besitzer der Werteinheiten, die sie selbst durch Erbringen der Rechenleistung geschaffen hat. Dies ist in der Blockchain in dem Guthabenkonto der Recheneinrichtung durch Abspeichern der entsprechenden Werteinheiten verwaltet. So entsteht eine Blockchain mit Guthabenkonten, die jeweils Werteinheiten angeben, die auf der Grundlage von erbrachter Rechenleistung erschaffen wurden und angeben, wie viel Rechenleistung die jeweilige Recheneinrichtung, der das Guthabenkonto zugeordnet ist, erbracht hat. Man nutzt also ein Blockchainprotokoll, um die von Recheneinrichtungen erbrachte Rechenleistung quantifizieren oder bewerten zu können. Ein Blockchainprotokoll wird im Stand der Technik bisher dafür verwendet, eine sogenannte Krypto-Währung zu verwalten. Bei dieser bekannten Verwendung eines Blockchainprotokolls wird Rechenleistung durch sogenannte Mining-Rechner erbracht, die für einen aktuellen Eintragsblock der Blockchain eine Berechnung eines Hashwerts durchführen, der zum Absichern des aktuellen Eintragsblocks der Blockchain nötig ist. Diejenige Recheneinrichtung, die zuerst den geeigneten Hashwert berechnet hat, bekommt dann Einheiten der Krypto-Währung auf ihr Guthabenkonto gutgeschrieben. Ein entscheidender Unterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens zu der herkömmlichen Verwendung des Blockchainprotokolls ist dabei, dass die Mining-Rechner bei herkömmlichen Krypto-Währungen alle denselben Rechendatenblock zur Berechnung erhalten, zu dem dann nämlich alle Recheneinrichtungen dieselben Berechnungen ausführen sollen (jeweils nur variiert durch einen in den Recheneinrichtungen selbst hinzugefügten Zusatzwert). Dies ist sehr ineffizient, da anschließend alle Rechendatenblöcke bis auf denjenigen der schnellsten Recheneinrichtung verworfen werden. Erfindungsgemäß berechnen dagegen alle Recheneinrichtungen einen anderen Rechendatenblock und es können alle Rechendatenblöcke verwendet werden. Während also die herkömmliche Verwendung eines Blockchainprotokolls ineffizient ist, weil eine Vielzahl von Recheneinrichtungen immer dieselben Rechendatenblöcke für die Berechnungen erhält und nur eine Recheneinrichtung einen Resultatdatenblock liefert und dafür Werteinheiten der Krypto-Währung zugeschrieben bekommt, wird erfindungsgemäß jede Recheneinrichtung mit einem anderen der Rechendatenblöcke versorgt oder beauftragt. Somit kann jede Recheneinrichtung auch einen Resultatdatenblock bereitstellen, der in der Verwaltungseinrichtung genutzt werden kann. Es erhält dann jede der Recheneinrichtungen Werteinheiten zugeordnet. Somit wird also die Rechenleistung aller Recheneinrichtungen effizient ausgenutzt. Dennoch kann mit dem Blockchainprotokoll ein dezentrales, sicheres, transparentes Transaktionsprotokoll genutzt werden. Es werden hierbei aber die redundanten Berechnungen vermieden, wie sie für Krypto-Währungen verursacht werden. Zum Absichern eines Eintragsblocks der Blockchain kann bei der Erfindung beispielsweise ein Hashwert eines oder einiger oder aller der Rechendatenblöcke, die in dem Eintragsblock berücksichtigt sind, verwendet werden. Hierdurch ergibt sich ein ähnlicher Sicherungseffekt wie bei Krypto-Währungen, da auch die Veränderung eines Eintragsblocks es erzwingen würde, dass die entsprechenden Resultatdatenblöcke neu berechnet werden müssten und somit das Manipulieren der Blockchain ebenfalls nur möglich wäre, wenn entsprechende Rechenleistung zur Verfügung steht, die der Rechenleistung der Vielzahl der Recheneinrichtungen entspräche. Die Eintragsblöcke der Blockchain können in bekannter Weise dadurch verkettet werden, indem in jedem Eintragsblock auch eine Prüfsumme, z.B. einen Hashwert, der vorangegangenen Datenblocks gespeichert wird.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass das Blockchainprotokoll dafür genutzt wird, die von einer Vielzahl von Recheneinrichtungen erbrachte Rechenleistung zu verwalten, ohne dass hierbei die herkömmliche Redundanz für das Verwalten der Blockchain entsteht.
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Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass als jeweilige Recheneinrichtung jeweils ein einen Bordcomputer aufweisendes Kraftfahrzeug an die Verwaltungseinrichtung angekoppelt wird. Mit anderen Worten wird mittels eines Bordcomputers eines Kraftfahrzeugs aus einem dem Kraftfahrzeug zugesendeten Rechendatenblock ein Resultatdatenblock errechnet. Ein Aspekt der Erfindung ist somit die Anbindung eines Kraftfahrzeugs an einen Rechenpool. Die Anbindung kann über eine Kommunikationseinrichtung erfolgen, die für eine Internetanbindung in dem Kraftfahrzeug vorhanden sein kann. Es kann beispielsweise die Anbindung des Kraftfahrzeugs an das Internet indirekt über einen sogenannten Backend-Server eines Herstellers des Kraftfahrzeugs erfolgen und somit auch ein Ankoppeln an den Rechenpool. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise über eine Kommunikationseinrichtung mit Mobilfunk, beispielsweise UMTS oder LTE oder 5G, an das Internet angebunden sein. Insgesamt ist es möglich, auch auf einen jeweiligen Bordcomputer zumindest eines Kraftfahrzeugs zum Berechnen von Rechendatenblöcken zuzugreifen. Der Benutzer des jeweiligen Kraftfahrzeugs, das heißt der Eigentümer und/oder Besitzer, kann hierbei die von seinem Kraftfahrzeug erbrachte Rechenleistung in dem Guthabenkonto des Kraftfahrzeugs in Form der beschriebenen Werteinheiten signalisiert bekommen.
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Gemäß einer Ausführungsform wird das jeweilige Kraftfahrzeug nur angekoppelt, falls sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Stillstandsbetriebsmodus befindet. Hierdurch kann das Berechnen eines Resultatdatenblocks nicht den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs stören. Der Stillstandsbetriebsmodus ist derjenige Zustand des Kraftfahrzeugs, in welchem das Kraftfahrzeug stillsteht, also insbesondere ein Parkvorgang des Kraftfahrzeugs.
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Der Stillstandsbetriebsmodus kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass in dem Kraftfahrzeug ein Zündung-aus-Signal erzeugt wurde ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Gesamtparkdauer des Kraftfahrzeugs geschätzt werden, beispielsweise anhand eines Terminkalenders eines Benutzers des Kraftfahrzeugs und/oder anhand eines Nutzerprofils des Benutzers, und dann ein Stillstandsbetriebsmodus signalisiert werden, falls die gesamte Parkdauer größer als ein vorbestimmter Mindestwert ist.
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Gemäß einer Ausführungsform koppelt sich jedes Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von einer jeweiligen, durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs vorgegebenen, Benutzereinstellung selbstständig immer dann an, wenn sich das Kraftfahrzeug im Stillstandsbetriebsmodus befindet. Eine Benutzereinstellung kann hierzu z.B. in dem Bordcomputer gespeichert sein. Mit anderen Worten muss der Benutzer nicht jedes Mal selbst entscheiden, wenn der Stillstandsbetriebsmodus eingenommen wird, ob das Kraftfahrzeug im Stillstandsbetriebsmodus mit der Verwaltungseinrichtung gekoppelt werden soll. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sichergestellt ist, dass die Kopplung bei jeder Gelegenheit erfolgt, also die Nutzung des Bordcomputers maximiert ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann in zumindest einem der Kraftfahrzeuge vorgesehen sein, dass sich das Kraftfahrzeug gemäß einer anderen Benutzereinstellung, die der Benutzer vorgegeben hat, nur nach einer zusätzlichen Bestätigung, die beim jeweiligen Beginn des Stillstandsbetriebsmodus vom Benutzer einzugeben ist, mit der Verwaltungseinrichtung und damit mit dem Rechenpool koppelt. Hierdurch ist dem Benutzer die Kontrolle darüber gegeben, wann die Rechenleistung des Bordcomputers seines Kraftfahrzeugs von außerhalb des Kraftfahrzeugs durch den Rechenpool genutzt wird. Das automatische Koppeln ergibt also eine ständige Anbindung, während die zweite Alternative, dass nämlich eine zusätzliche Bestätigung für jedes Ankoppeln nötig ist, dem Benutzer noch die Kontrolle über die Fremdnutzung seines Kraftfahrzeugs gibt. Es kann auch eine Benutzereinstellung vorgesehen sein, dass sich das Kraftfahrzeug überhaupt nicht mit der Verwaltungseinrichtung koppelt. Dies schützt die Privatsphäre maximal.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das jeweilige Kraftfahrzeug für das Berechnen zumindest eines der Resultatdatenblöcke mit elektrischer Energie aus einem Hochvolt-Energiespeicher des Kraftfahrzeugs, das heißt aus einer Hochvoltbatterie, versorgt wird. Ein solcher Hochvolt-Energiespeicher kann eine elektrische Spannung in einem Bereich größer als 60 Volt, insbesondere größer als 100 Volt, bereitstellen. Durch den Hochvolt-Energiespeicher ist das Kraftfahrzeug ortsunabhängig und/oder autark in Bezug auf das Bereitstellen der Rechenleistung. Zusätzlich oder alternativ dazu kann aber vorgesehen sein, dass das jeweilige Kraftfahrzeug für das Berechnen zumindest eines der Resultatdatenblöcke mit elektrischer Energie aus einer elektrischen Ladestation versorgt wird. Mit anderen Worten wird das Kraftfahrzeug während des Nachladens von elektrischer Energie an einer elektrischen Ladestation auch dazu genutzt, zumindest einen Resultatdatenblock zu berechnen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die zum Berechnen zumindest eines der Resultatdatenblöcke benötigte elektrische Energie nicht den Hochvolt-Energiespeicher leert. Mit anderen Worten ist vermieden, dass durch Bereitstellen von Rechenleistung in dem Kraftfahrzeug dessen Fahrreichweite gemindert wird.
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Für den Fall, dass das Kraftfahrzeug mit Energie aus der Ladestation versorgt wird, sieht eine Ausführungsform vor, dass auch Energiekosten, welche die an das Kraftfahrzeug übertragene Energie repräsentieren, in Form der besagten Werteinheiten ermittelt werden. Es wird also der Gegenwert der übertragenen Energie in Werteinheiten ausgedrückt. Es ist dann vorgesehen, dass in der Blockchain der Verwaltungseinrichtung das Guthaben des Kraftfahrzeugs um zumindest einen Teil der Energiekosten reduziert wird, indem in dem Guthabenkonto durch Subtrahieren der ermittelten korrespondierenden Werteinheiten, die den Teil der Energiekosten repräsentieren, das Guthabenkonto reduziert wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Laden von Energie direkt mit dem Erbringen von Rechenleistung verknüpft wird. Es erfolgt also eine Abrechnung der übertragenen Energie in Werteinheiten, die das Kraftfahrzeug wiederum selbst schöpfen oder schaffen kann, indem es Rechenleistung bereitstellt. So wird also eine Verknüpfung von Rechenpool-Rechenleistung und Energie-Leistungserbringung erreicht. An der Ladestation ergibt sich also für das Kraftfahrzeug eine automatische Vergünstigung, wenn es während eines Nachladens von Energie an der Ladestation auch Rechenleistung für den Rechenpool erbringt.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass ein Zugriff auf die jeweiligen Werteinheiten in dem jeweiligen Guthabenkonto der Blockchain durch ein Public-Key-Verfahren geschützt ist. Mit anderen Worten können die Werteinheiten von einem Guthaben nur abgebucht werden, wenn hierfür der entsprechende Private-Key (Privatschlüssel) des asymmetrischen Public-Key-Verfahrens verwendet wird, um eine entsprechende Buchung oder Verringerung der Werteinheiten in dem Guthabenkonto der Blockchain auszulösen. Hierdurch lässt sich die Verfügbarkeit der Werteinheiten in einem Guthabenkonto auf einen Nutzerkreis einschränken, der den Private-Key nutzt.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass durch die Verwaltungseinrichtung die Rechendatenblöcke über eine Internet-Schnittstelle aus zumindest einer rechenpoolexternen Datenquelle empfangen werden. Mit anderen Worten wird das Berechnen der Resultatdatenblöcke als eine Dienstleistung an der Internet-Schnittstelle bereitgestellt. Der Rechenpool wird also als Online-Rechenpool betrieben. Die Recheneinheiten des Rechenpools werden dabei in der beschriebenen Weise per Blockchain an die Verwaltungseinrichtung angebunden, also in den Rechenpool integriert.
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Die Rechendatenblöcke können dabei aus zumindest einer Datenquelle empfangen werden, die einen Miningdienst (für eine Kryptowährung) und/oder einen Cloud-Dienst für virtuelle Maschinen und/oder eine Simulationsrechnung betreibt. Die zumindest eine Datenquelle muss dabei in vorteilhafter Weise nicht selbst die hierfür benötigte Rechenleistung bereitstellen, da dies der Rechenpool tut.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.
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Durch die Erfindung ist auch eine Rechenvorrichtung bereitgestellt, mittels welcher die beschriebene Verwaltungseinrichtung eines Rechenpools realisiert oder bereitgestellt werden kann. Die Rechenvorrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die beschriebenen, die Verwaltungseinrichtung betreffenden Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor aufweisen. Die Prozessoreinrichtung kann einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die besagten, die Verwaltungseinrichtung betreffenden Schritte des Verfahrens durchzuführen.
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Die Erfindung umfasst schließlich auch ein Kraftfahrzeug, welches an dem beschriebenen Rechenpool betrieben werden kann. Das Kraftfahrzeug weist hierzu einen Bordcomputer auf, der dazu eingerichtet ist, die beschriebenen, ein Kraftfahrzeug betreffenden Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Insbesondere ist also das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet, von der Verwaltungseinrichtung zumindest einen Rechendatenblock zu empfangen und zu dem Rechendatenblock mittels des Bordcomputers einen Resultatdatenblock zu berechnen und den Resultatdatenblock an die Verwaltungseinrichtung auszusenden. Der Bordcomputer kann hierzu einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch den Bordcomputer die das Kraftfahrzeug betreffenden Schritte des Verfahrens auszuführen. Der Bordcomputer kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor aufweisen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher des Bordcomputers gespeichert sein.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist insbesondere als Kraftwagen, bevorzugt als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, ausgestaltet.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Rechenpools mit einer erfindungsgemäßen Rechenvorrichtung als Verwaltungseinrichtung sowie erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugen; und
- 2 ein Flussschaudiagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es in dem Rechenpool von 1 durchgeführt werden kann.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Rechenpool 10, der durch eine Verwaltungseinrichtung 11 sowie mehrere, über eine jeweilige Kommunikationsverbindung 12 mit der Verwaltungseinrichtung 10 gekoppelte Recheneinheiten 13 umfassen kann. Von den Recheneinheiten 13 ist nur eine repräsentiert, die übrigen Recheneinheiten sind durch ein Wiederholungssymbol 14 angedeutet. Die Recheneinheiten 13 und/oder deren Anzahl kann mit der Zeit variieren. Bei einer Recheneinheit 13 kann es sich jeweils um ein Kraftfahrzeug KFZ handeln. Die Verwaltungseinrichtung 11 kann beispielsweise durch einen Computer oder einen Computerverbund gebildet sein. Die Verwaltungseinrichtung 11 kann stationär betrieben werden und beispielsweise über eine Internetanbindung 15 mit dem Internet 16 verbunden sein. Die Internetanbindung 15 kann beispielsweise kabelgebunden mittels eines LAN (Local Area Network) realisiert sein. Die Kommunikationsverbindung 12 kann beispielsweise auf der Grundlage einer Mobilfunkverbindung (zum Beispiel UMTS oder LTE oder 5G) mittels eines jeweiligen Funkmoduls der Recheneinrichtung 13 realisiert sein, wenn es sich bei der Recheneinrichtung 13 um ein Kraftfahrzeug KFZ handelt.
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Der Computer oder der Computerverbund der Verwaltungseinrichtung 11 stellen insgesamt eine Rechenvorrichtung 17 dar, durch die das im Folgenden beschriebene Verfahren ausgeführt werden kann.
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Die Verwaltungseinrichtung 11 kann aus zumindest einer Datenquelle 18 des Internets 16 Rechendatenblöcke 19 empfangen, die jeweils eine zu berechnende Rechenaufgabe enthalten können. Es kann auch anstelle einzelner Rechendatenblöcke 19 eine Gesamt-Berechnungsaufgabe 20 aus einer Datenquelle 18 durch die Verwaltungseinrichtung 11 empfangen werden und dann die Gesamt-Berechnungsaufgabe 20 durch die Verwaltungseinrichtung 11 selbst in einzelne Rechendatenblöcke 19 aufgeteilt werden.
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Die Verwaltungseinrichtung 11 kann dann jeden der Rechendatenblöcke 19 jeweils über die jeweilige Kommunikationsverbindung 12 an jeweils eine der Recheneinrichtungen 13 aussenden. Die jeweilige Recheneinrichtung 13 kann dann den Rechendatenblock 19 bearbeiten oder prozessieren, das heißt die darin enthaltenen Befehle zum Ausführungen von Berechnungen ausführen und somit aus dem empfangenen Rechendatenblock jeweils einen Resultatdatenblock 21 erzeugen, der das Ergebnis der Berechnungen enthält und der durch die Recheneinrichtung 13 über die Kommunikationsverbindung 12 an die Verwaltungseinrichtung 11 ausgesendet werden kann. Die Verwaltungseinrichtung 11 sammelt somit zu den Berechnungsdatenblöcken 19 jeweils einen korrespondierenden Resultatdatenblock 21. Somit wird also zu den Berechnungsdatenblöcken 19 insgesamt durch die Verwaltungseinrichtung 11 mittels der Recheneinrichtungen 13 ein Prozessierungsergebnis oder Gesamtergebnis 22 ermittelt. Dieses kann dann an die Datenquelle 18, welche die Berechnungen angefordert hat, über die Internetanbindung 15 ausgesendet werden. Somit stellt die Verwaltungseinrichtung 11 einen Online-Zugang zu dem Rechenpool 10 dar, der sich somit aus Sicht des Internets 16 als Online-Rechenpool darstellt.
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Dem Betreiber des Rechenpools 10, insbesondere dem Betreiber der Verwaltungseinrichtung 11, müssen hierbei die Recheneinrichtungen 13 nicht gehören. Mit anderen Worten muss der Betreiber der Verwaltungseinrichtung 11 nicht Besitzer der Recheneinrichtungen 13, insbesondere der Kraftfahrzeuge, sein. Mittels der Verwaltungseinrichtung 11 kann nämlich automatisiert und dennoch betrugssicher ermittelt werden, wie viel Rechenleistung jede Recheneinrichtung 13 jeweils erbracht hat. Somit kann ein Besitzer des jeweiligen Kraftfahrzeugs KFZ mitgeteilt bekommen, wie viel Rechenleistung sein Kraftfahrzeug KFZ erbracht hat.
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Des Weiteren wird für jede Recheneinrichtung 13 die Möglichkeit geboten, diese erbrachte Rechenleistung nutzbar oder verwertbar zu machen, indem beispielsweise gegen die erbrachte Rechenleistung elektrische Energie bezahlt wird, die ein Kraftfahrzeug KFZ, das als Recheneinrichtung 13 genutzt wird, an einer Ladestation zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers empfängt.
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Hierzu kann das im Zusammenhang mit 2 beschriebene Verfahren genutzt werden.
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In 2 sind die bisher beschriebenen Schritte der Verwaltungseinrichtung 11 als Schritte S10 zusammengefasst. Diese sehen vor, dass die Verwaltungseinrichtung 11 des Rechenpools 10 mit mehreren Recheneinrichtungen 13 gekoppelt wird und durch die Verwaltungseinrichtung 11 die Rechendatenblöcke 19 jeweils an eine der Recheneinrichtungen 13 zur Berechnung ausgesendet werden. Jede Recheneinrichtung 13 erhält dabei einen anderen Rechendatenblock 19, sodass also die Rechendatenblöcke 19 auf die Recheneinrichtungen 13 aufgeteilt werden. Aus der jeweiligen Recheneinrichtung 13 empfängt dann die Verwaltungseinrichtung 11 zu dem jeweiligen Rechendatenblock 19 den berechneten Resultatdatenblock 21. Hierbei kann nun die Verwaltungseinrichtung 11 eine Berechnungsvorschrift oder Bewertungsvorschrift 23 zugrundelegen, um einem Rechendatenblock 19 und/oder dem empfangen Resultatdatenblock 21 einen Wert oder eine Zahl zuzuordnen, welche die Rechenleistung angibt, die zum Erzeugen des Resultatdatenblocks 21 nötig war. Die Bewertungsvorschrift 23 kann beispielsweise als eine Tabelle oder als eine Formel definiert sein. Sie kann beispielsweise auf der Grundlage von Versuchen oder Berechnungen ermittelt worden sein. Es kann beispielsweise ein vorgegebenes Computersystem oder Berechnungssystem verwendet werden und für unterschiedliche, beispielhafte Rechendatenblöcke jeweils ermittelt werden, wie rechenaufwendig die Berechnung dieser Rechendatentypen ist, das heißt welche Rechenleistung für diese benötigt wird. Es kann sich bei der Rechenleistung beispielsweise um den Energieverbrauch und/oder die Anzahl der benötigten Rechenzyklen oder Berechnungsschritte handeln. Durch die Verwaltungseinrichtung 11 kann somit auf Grundlage der Bewertungsvorschrift 23 erkannt werden, wie viel Rechenleistung durch die Recheneinrichtung 13 aufgewendet oder erzeugt oder umgesetzt wurde, wenn sie einen fertig berechneten Resultatdatenblock 21 bereitstellt und dieser von der Verwaltungseinrichtung 11 empfangen wird. Somit ist kein direktes Messen der aufgewendeten Rechenleistung in der Recheneinrichtung 13 notwendig. Die Rechenleistung kann aber auch durch die Recheneinrichtung 13 jeweils beim Berechnen eines Resultatdatenblocks 21 erfasst und zusammen mit dem Resultatdatenblock 21 an die Verwaltungseinrichtung 11 signalisiert werden.
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Die Verwaltungseinrichtung 11 kann somit spezifisch oder einzeln für jede Recheneinrichtung 13 erfassen, welche Rechenleistung sie erbracht hat oder welchen Beitrag an der Berechnung oder Prozessierung von Rechendatenblöcken 19 jede Recheneinrichtung 13 erbracht hat. Für jede erbrachte Rechenleistung wird durch die Verwaltungseinrichtung 11 in einem Schritt S11 in einer Blockkette oder Blockchain 24 in einzelnen Eintragsblöcken 25 der Blockchain 24 die erschaffene oder erbrachte Rechenleistung jeweils durch Werteinheiten 26 repräsentiert, wobei jeder Eintragsblock 25 jeweils ein Zeitintervall, in welchem die Rechenleistung erbracht wurde, repräsentiert. Durch Erzeugen oder Generieren solcher Werteinheiten 26 ist es nun der Verwaltungseinrichtung 11 in Schritt S11 möglich, diese Werteinheiten 26 jeweils einem Guthabenkonto 27 der jeweiligen Recheneinrichtung 13 zuzuordnen, welche die jeweilige Rechenleistung erbracht hat. Hiermit kann in der Blockchain 24 erfasst werden, wie viel Rechenleistung von welcher Recheneinrichtung 13 bisher erzeugt wurde. Dies entspricht dem Kontostand des jeweiligen Guthabenkontos 27. Möchte nun ein Benutzer einer Recheneinrichtung 13, insbesondere eines Kraftfahrzeugs KFZ, sich diese erbrachte Rechenleistung zunutze machen, indem er damit beispielsweise in der beschriebenen Weise elektrische Energie bezahlt, die zum Aufladen des Kraftfahrzeugs verwendet oder empfangen wird, so kann dies in der für Blockchains bekannten Weise dadurch erfolgen, dass der Benutzer eine Buchung mittels eines Private-Keys 28 durchführt, den der Benutzer beispielsweise in der Recheneinrichtung 13 gespeichert haben kann. Somit kann beispielsweise automatisiert während eines elektrischen Ladevorgangs, in welchem ein als Recheneinrichtung 13 genutztes Kraftfahrzeug KFZ elektrische Energie 29 an einer Ladesäule 30 empfängt, automatisiert die elektrische Energie 29 mittels Werteinheiten 26 bezahlt werden, die sich auf dem Guthabenkonto 27 der Recheneinrichtung 13, insbesondere des Kraftfahrzeugs, befinden oder dort gespeichert sind. Der Ladevorgang für die elektrische Energie 29 an der Ladestation 30 einerseits und das Ankoppeln oder Verbinden des Kraftfahrzeugs KFZ als Recheneinrichtung 13 an den Rechenpool 10 kann auch gleichzeitig erfolgen, sodass das Erbringen der Rechenleistung und das Empfangen der Energie 29 gleichzeitig erfolgen, was ebenfalls über die Blockchain 24 dahingehend abgewickelt werden kann, dass die Werteinheiten 26 für die Rechenleistung mit der empfangenen Energie 29 verbucht werden können, sodass sich insgesamt ein vergünstigter Energietarif für das Empfangen der Energie 29 für das Kraftfahrzeug KFZ ergibt.
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Somit wird insgesamt die in den Recheneinrichtungen 13 verfügbare Rechenleistung, also insbesondere Kraftfahrzeug-Rechenleistung, mittels Blockchain-Technologie an den Rechenpool 10 angebunden. Sowohl die Anbindung als auch das Abrechnen einer anderen Leistung, wie beispielsweise das Empfangen von elektrischer Energie, kann mittels der Blockchain 24 abgewickelt oder verwaltet werden.
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Somit kann die Rechenleistung eines Kraftfahrzeugs KFZ im Internet 16 für einen Online-Rechenpool 10 genutzt werden. Der Benutzer des Kraftfahrzeugs bekommt hierbei die von dem Kraftfahrzeug als Recheneinrichtung 13 erbrachte Rechenleistung automatisiert in Form von Werteinheiten 16 erfasst, die dem Guthabenkonto 27 des Kraftfahrzeugs zugeschrieben werden. Auf Wunsch kann der Benutzer hierbei eine ständige Anbindung des Kraftfahrzeugs bei Stillstand an das Internet ermöglichen, was insbesondere bei einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug vorteilhaft ist, da dieses über einen Hochvolt-Energiespeicher verfügt und somit einen energieintensiven Rechenprozess mit Energie versorgen kann. Statt der ständigen, automatisierten Anbindung kann auch ein eigener Betriebsmodus für den Bordcomputer 13` vorgesehen sein.
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Durch ein Kraftfahrzeug KFZ kann die Recheneinrichtung 13 beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein Bordcomputer 13' des Kraftfahrzeugs KFZ für das Durchführen der Berechnungen bereitgestellt oder aktiviert wird.
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Dieser Betriebsmodus kann im Stillstand des Kraftfahrzeugs KFZ aktiviert werden, wenn dieses also beispielsweise geparkt ist, was anhand eines Zündung-aus-Signals in dem Kraftfahrzeug KFZ erkannt werden kann. Dann kann in diesem Betriebsmodus die verfügbare Rechenkapazität an den Rechenpool 10 angebunden oder angeboten werden.
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Das Anbinden des Kraftfahrzeugs an den Rechenpool 10 kann über eine Zugangsmöglichkeit oder Kommunikationseinrichtung erfolgen, die ohnehin beispielsweise für Datenanbindung des Kraftfahrzeugs beispielsweise während des Fahrbetriebs vorgesehen ist.
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Um die Anbindung eines Kraftfahrzeugs an den Rechenpool 10 sicher zu gestalten, wird bevorzugt die sichere Einbindung an den Rechenpool 10 mittels der Blockchain-Technologie durchgeführt. Mittels dieser Blockchain-Technologie lassen sich nicht nur Daten sicher übertragen, sondern es kann auch eine sichere automatisierte, dezentrale und anonyme Abrechnung für die zur Verfügung gestellte Rechenleistung erfolgen.
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Die Rechendatenblöcke können beispielsweise Berechnungen für zumindest einen der folgenden Dienste vorsehen: Einem Miningdienst (Errechnung von Krypto-Währung, zum Beispiel Bitcoin oder Lightcoin), einem Cloud-Dienst (Speichern von Daten, Errechnen von Algorithmen), Simulationsrechnungen, die über den Rechnerpool 10 dezentralisiert und verteilt werden.
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Als Vorteil ergibt sich hierbei, dass die Rechenleistung des Kraftfahrzeugs nicht nur im Fahrbetrieb, sondern vor allem auch zu den Stillstandszeiten im Stillstandsbetriebsmodus durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann, indem er diese Rechenleistung im Rechenpool 10 anbietet. Hiermit können bis zu 100 Prozent der Kraftfahrzeug-Lebensdauer genutzt werden. Die vom Kraftfahrzeug im Stillstandsbetriebsmodus zur Verfügung gestellte Rechenleistung kann vom Benutzer für beliebige Zwecke im Rechenpool 10 bereitgestellt werden. So kann der Benutzer den Bordcomputer 13' seines Kraftfahrzeugs nutzen, um beispielsweise vergünstigt elektrische Energie 29 an einer Ladestation 30 in der beschriebenen Weise zu erhalten.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung mittels Blockchain-technologie Kraftfahrzeug-Rechenleistung an einen Rechenpool angebunden werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013007676 A1 [0003]
