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Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, aufweisend mehrere datentechnisch miteinander gekoppelte Funktionseinheiten. Die Erfindung betrifft ferner ein System, aufweisend ein Haushaltsgerät und mindestens eine externe Instanz, wobei das Haushaltsgerät dazu eingerichtet ist, Daten zwischen mindestens einer Funktionseinheit und mindestens einer externen Instanz zu übertragen. Die Erfindung betrifft auch Verfahren, wobei zwischen mindestens zwei Funktionseinheiten eines Haushaltsgeräts Daten übertragen werden. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Kältegeräte wie Kühlschränke usw.
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In Haushaltsgeräten werden bisher Datenübertragungen zwischen deren Funktionseinheiten häufig durch Punkt-zu-Punkt-Datenübertragungsmethoden durchgeführt, die mit gro-ßem Aufwand umgesetzt werden müssen und eine nur geringe Flexibilität in Bezug auf Änderungen oder Erweiterungen aufweisen. Zudem weisen solche bisherigen Punkt-zu-Punkt-Datenübertragungsmethoden häufig eine nur geringe Datenübertragungsrate auf. Beispielsweise sind in Kühlschränken Kameras mit einem Bildschirm oder einer Bildauswerteeinheit häufig über USB verbunden, wofür eine Punkt-zu-Punkt-Komplettlösung mit einem vollständigen OSI-Stack benötigt wird.
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EP 2 180 271 A1 offenbart ein System mit mehreren Klimageräten, die mit einem Server über ein IPv6-Netzwerk verbunden sind.
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US 2017/0171359 A1 offenbart ein Client-System mit einer Vielzahl von Einheiten, die jeweils die Funktion haben, Informationen zu erfassen oder zu erstellen und mit den Informationen zu kommunizieren, wobei eine Systemsteuerung vorgesehen ist, die Informationen aus der Vielzahl von Einheiten erfasst und verwaltet, wobei die Systemsteuerung die Vielzahl von Einheiten in zu verwaltende Abschnitte klassifiziert und die Informationen über die Abschnitte enthält, zu denen die Vielzahl von Einheiten gehören.
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DE 10 2016 207 537 A1 offenbart ein Kältegerät mit einer Stellfläche für Kühlgut, die mit einer ortsauflösenden Sensoranordnung zur Erfassung von auf der Stellfläche platziertem Kühlgut versehen ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit bereitzustellen, auf preiswerte Weise einen Datenaustausch zwischen Funktionseinheiten eines Haushaltsgeräts mit einer besonders hohen Flexibilität und hohen Datenraten zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushaltsgerät, aufweisend mehrere datentechnisch miteinander gekoppelte Funktionseinheiten, wobei zwischen mindestens zwei der Funktionseinheiten Daten gemäß einem IPv6-Standard übertragbar sind und die mindestens zwei der Funktionseinheiten über eine zwischen ihnen stattfindende Ende-zu-Ende-Verschlüsselung Daten übertragen.
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So wird der Vorteil erreicht, dass Daten mit besonders hohen Datenraten zwischen den mindestens zwei Funktionseinheiten übertragbar sind. Zudem stellt IPv6 als Protokoll der sog. Vermittlungsschicht („Network Layer“, Schicht 3 des OSI-Schichtenmodells) eine über die Funktionseinheiten hinweg gültige 128-Bit-Adressierung der beteiligten Funktionseinheiten her, was deren Adressierung vereinheitlicht und damit erheblich vereinfacht. Ferner regelt das IPv6-Protokoll unter Verwendung dieser Adressen den Vorgang der Paketweiterleitung zwischen den Funktionseinheiten. Die Funktionseinheiten können so vorteilhafterweise mit verschiedenen Protokollen unterer Schichten betrieben werden, die deren unterschiedlichen physikalischen und administrativen Gegebenheiten Rechnung tragen. Dadurch wiederum können auch sehr unterschiedliche Funktionseinheiten auf einfache und preisgünstige Weise miteinander kommunizieren. Ein Austausch von Funktionseinheiten und/oder eine Hinzufügung zusätzlicher Funktionseinheiten lässt sich vergleichsweise einfach und damit mit hoher Flexibilität bewerkstelligen.
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Dadurch, dass die mindestens zwei der Funktionseinheiten über eine zwischen ihnen stattfindende Ende-zu-Ende-Verschlüsselung Daten übertragen, wird der Vorteil erreicht, dass eine Datenübertragung innerhalb des Haushaltsgeräts abgesichert ist, was vorteilhafterweise für den Fall nutzbar ist, dass eine Datenkommunikation innerhalb des Haushaltsgeräts unerlaubt von außen mitprotokolliert wird.
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Funktionseinheiten, die dazu eingerichtet sind, Daten gemäß einem IPv6-Standard zu übertragen (d.h., zu senden und/oder zu empfangen), können auch als (geräteinterne) IPv6-fähige Funktionseinheiten verstanden und bezeichnet werden.
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Die Art der über den IPv6-Standard bzw. das IPv6-Protokoll miteinander kommunizierenden Funktionseinheiten ist grundsätzlich nicht beschränkt. Solche Funktionseinheiten können beispielsweise umfassen:
- - mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere eine Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts,
- - mindestens eine Kamera,
- - mindestens einen Bildschirm,
- - mindestens ein Kommunikationsmodul und/oder
- - mindestens einen Sensor (z.B. ein Lesegerät wie einen Barcode-Leser und/oder einen RFID-Leser; ein Mikrofon, einen Temperatursensor, einen Beladungssensor, einen Ultraschallsensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen IR-Sensor, einen VOC („Volatile Organic Compounds“)-Sensor, usw.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass eine IPv6-Konfiguration der IPv6-fähigen Funktionseinheiten mit Hilfe von Mechanismen mit link-lokaler Adressierung innerhalb der IPv6-Konfiguration („IPv6-LinkLayer-Mechanismen“) des Haushaltsgeräts einstellbar ist oder eingestellt worden ist. Dies ergibt den Vorteil, dass die einzelnen Komponenten eindeutig in der Vermittlungsschicht des Haushaltsgeräts identifizierbar sind. Die lPv6-vernetzten Komponenten des Haushaltsgeräts bilden also eine geschlossene IPv6-Netzstruktur oder ein „Subnetz“.
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Die Komponenten des Haushaltsgeräts weisen dabei eine in Bezug auf die Sicherungsschicht („Data Link Layer“, Schicht 2 des OSI-Schichtenmodells) eindeutige link-lokale Adresse auf, was ein Routing auf der Vermittlungsschicht des Haushaltsgeräts besonders einfach ermöglicht. Die link-lokalen Adressen der Funktionseinheiten können sich beispielsweise aus einem für das Haushaltsgerät eindeutigen Netz-Präfix und ihrer MAC-Adresse der jeweiligen Funktionseinheit zusammensetzen. Durch die Nutzung der link-lokalen Adressierung kann die Adressvergabe der Gerätekomponenten vorteilhafterweise automatisiert ohne komplizierte Vorgabe einer IP-Infrastruktur individuell für jedes Haushaltsgerät erfolgen. Dadurch wiederum verliert die aufzubauende Kommunikationsinfrastruktur innerhalb des Haushaltsgeräts signifikant an Komplexität und gewinnt Klarheit und Schnelligkeit bei der Konfiguration.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei gemäß einem IPv6-Standard bzw. einen IPv6-Protokoll miteinander Daten übertragende Funktionseinheiten über eine Ethernet-fähige Datenleitung miteinander verbunden oder verbindbar sind. So wird der Vorteil erreicht, dass die Funktionseinheiten über Ethernet miteinander kommunizieren können, was bei geringen Kosten sehr hohe Datenraten bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit der Kommunikation ermöglicht. Zudem lassen sich IPv6-fähige Funktionseinheiten mittels der Ethernet-Technik besonders einfach über ein Datennetz miteinander verbinden. Das Datennetz kann insbesondere ein internes Datennetz oder Subnetz des Haushaltsgeräts sein.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Ethernet-fähige Datenleitung ein dediziertes Ethernet-Kabel ist. Es ist eine Weiterbildung, dass die Ethernet-fähige Datenleitung ein CAN-Bus-Kabel ist.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Ethernet-fähige Datenleitung auch dazu eingerichtet und vorgesehen ist, nicht zu einer IPv6-Datenübertragung gehörige Daten zu übertragen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Datenleitungen in dem Haushaltsgerät eingespart werden können. Beispielsweise kann zwischen einer IPv6-Datenübertragung und einer Nicht-IPv6-Datenübertragung über die Ethernet-fähige Datenleitung umgeschaltet werden.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei gemäß einem IPv6-Standard Daten miteinander übertragende Funktionseinheiten mittels Zweileiter-Ethernet miteinander verbunden sind. So ergibt sich der Vorteil, dass besonders flexible und dünne Datenleitungen genutzt werden können. Die zugehörige Datenleitung kann z.B. ein zweiadriges, verdrilltes Kabel sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens eine Funktionseinheit für eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung mit einer externen Instanz eingerichtet ist. So wird der Vorteil erreicht, dass auch eine Datenübertragung zwischen der mindestens eine Funktionseinheit und der externen Instanz einfach und sicher verschlüsselbar ist. Dies kann z.B. eine Datenübertragung zwischen der mindestens einen Funktionseinheit und einem Server des Herstellers des Haushaltsgeräts betreffen. Eine solche Funktionseinheit kann beispielsweise ein Kommunikationsmodul sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushaltsgerät ein Kältegerät ist. Das Kältegerät kann einen Kühlschrank aufweisen oder ein Kühlschrank sein. Jedoch ist das Haushaltsgerät grundsätzlich nicht darauf beschränkt, sondern kann beispielsweise ein Gargerät (z.B. ein Backofen, ein Kochfeld, ein Mikrowellengerät, ein Dampfbehandlungsgerät oder eine beliebige Kombination davon), ein Wäschepflegegerät (z.B. eine Waschmaschine und/oder ein Wäschetrockner), ein Geschirrspüler, ein Haushaltskleingerät (z.B. ein Toaster, eine Kaffeemaschine, ein Staubsauger) usw. sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Haushaltsgerät mindestens eine Funktionseinheit in Form einer in einen Kühlraum gerichtete Kamera, die zur Datenübertragung gemäß einem IPv6-Standard eingerichtet ist, aufweist und die mindestens eine Kamera für eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung eingerichtet ist. Eine solche Verschlüsselung weist den besonderen Vorteil auf, dass nutzersensitive Daten über einen Inhalt seines Kältegeräts besonders zuverlässig geschützt werden können.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Funktionseinheit ein Gateway ist. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine flexible Möglichkeit, die IPv6-fähigen Funktionseinheiten mit einer Vielzahl unterschiedlicher externer Instanzen datentechnisch zu koppeln. Das Gateway bearbeitet dabei die weitergeleiteten Daten. Das Gateway ist insbesondere ein auf der Vermittlungsschicht (Schicht 3 des OSI-Schichtenmodells) arbeitendes Gateway, das dann auch als „Router“ bezeichnet werden kann. Ein Router leitet Pakete zwischen den angeschlossenen IPv6-fähigen Funktionseinheiten und der mindestens einen externer Instanz weiter. Das eigentliche Routing verändert dabei, ggf. bis auf eine Adressumsetzung („Network Address Translation“), keine Daten auf Schicht 3.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Gateway dazu eingerichtet ist, eine geräteinterne IPv6-Datenübertagung in eine geräteexterne IPv4-Datenübertagung umzusetzen, oder umgekehrt. Dies ist besonders vorteilhaft, falls nicht garantiert werden kann, dass das Haushaltsgerät bzw. dessen Gateway an ein IPv6-Datennetz angeschlossen werden kann. Es kann insbesondere die „6to4“-Technik (auch STF genannt) eingesetzt werden, die ein IPv6-Übergangsmechanismus ist. Hierbei werden Tunnel in einem externen IPv4-Netzwerk aufgebaut, um IPv6-Pakete über IPv4 transportieren zu können.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Gateway dazu eingerichtet ist, eine geräteinterne IPv6-Datenübertagung in eine geräteexterne IPv6-Datenübertagung umzusetzen, oder umgekehrt. So kann vorteilhafterweise eine besonders einfach umsetzbare Kommunikation mit externen Instanzen umgesetzt werden. Dies kann umfassen, dass das Gateway geräteinterne IPv6-Adressen einzelner IPv6-fähiger Funktionseinheiten in andere, geräteexterne IPv6-Adressen umsetzt. Die interne IPv6-Adresse ist dann insbesondere eindeutig, aber nicht vermittelbar oder routbar, d.h., dass die zugehörige IPv6-fähige Funktionseinheit nicht frei von außen ansprechbar ist, sondern nur von einer autorisierten Instanz wie einem Server eines Herstellers. Es ist eine Weiterbildung, dass ein internes IPv6-Datennetz des Haushaltsgeräts als ein IPv6-Subnetz eingerichtet ist.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein System, aufweisend ein Haushaltsgerät wie oben beschrieben und mindestens eine externe Instanz, wobei das Haushaltsgerät dazu eingerichtet ist, Daten zwischen mindestens einer Funktionseinheit und mindestens einer externen Instanz gemäß einem IPv6-Standard zu übertragen. Das System kann analog zu dem Haushaltsgerät ausgebildet sein und weist die gleichen Vorteile auf.
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Das Haushaltsgerät kann mit der mindestens einen externen Instanz z.B. über das Internet oder ein anderes Netzwerk verbunden sein. Die externe Instanz kann mit dem Haushaltsgerät auch über eine drahtlose Punkt-zu-Punkt-Verbindung gekoppelt sein, z.B. ein Smartphone oder Tablet sein, das mit dem Haushaltsgerät über Bluetooth oder WLAN gekoppelt ist. Die externe Instanz kann mit dem Haushaltsgerät zudem über eine drahtgebundene Punkt-zu-Punkt-Verbindung gekoppelt sein
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So ist es eine Ausgestaltung, dass das Haushaltsgerät dazu eingerichtet ist, Daten zwischen mindestens einer Funktionseinheit und der mindestens einer externen Instanz gemäß einem IPv6-Standard Ende-zu-Ende-verschlüsselt zu übertragen. So können Daten besonders sicher zwischen der mindestens einen IPv6-fähigen Funktionseinheit und der mindestens einen externen Instanz übertragen werden.
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Auch ist es eine Ausgestaltung, dass zwischen mindestens einer IPv6-fähigen Funktionseinheit des Haushaltsgeräts und mindestens einer externen Instanz Daten gemäß einem IPv6-Standard übertragen werden. So kann vorteilhafterweise eine besonders einfach umsetzbare Kommunikation dieser mindestens einen Funktionseinheit mit externen Instanzen umgesetzt werden.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren wobei zwischen mindestens zwei Funktionseinheiten eines Haushaltsgeräts Daten gemäß einem IPv6-Standard übertragen werden. Das Verfahren kann analog zu dem Haushaltsgerät und/oder zu dem System ausgebildet sein und weist die gleichen Vorteile auf.
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So ist es eine Ausgestaltung, dass zwischen mindestens einer Funktionseinheit des Haushaltsgeräts und mindestens einer externen Instanz Daten gemäß einem IPv6-Standard übertragen werden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
- 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Haushaltsgeräts mit mehreren IPv6-vernetzen Funktionseinheiten.
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1 zeigt eine Skizze eines Haushaltsgeräts in Form eines Kühlschranks 1 mit einem mittels einer Tür 2 verschließbaren Kühlraum 3. Der Kühlschrank 1 weist ferner mehrere IPv6-fähige Funktionseinheiten auf, nämlich eine zentrale Steuereinrichtung 4, einen Bildschirm 5, eine in der Tür 2 untergebrachte und in den Kühlraum 3 gerichtete Kamera 6, ein Gateway 7, ein Kommunikationsmodul 8 und einen Sensor 9. Der Sensor 9 kann z.B. ein den Kühlraum 3 abfühlender Temperatursensor und/oder Feuchtigkeitssensor sein.
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Die Funktionseinheiten 4 bis 9 sind mit jeweils mindestens einer anderen der IPv6-fähigen Funktionseinheiten 4 bis 9 datentechnisch gekoppelt, wobei zwischen gekoppelten IPv6-fähigen Funktionseinheiten 4 bis 9 Daten gemäß einem IPv6-Standard bzw. IPv6-Protokoll übertragbar sind. Insbesondere können die Funktionseinheiten 4 bis 9 link-lokal adressierbar sein, so dass sie ein IPv6-Subnetz innerhalb des Kühlschranks 1 bilden. Die link-lokalen Adressen der Funktionseinheiten 4 bis 9 können dabei aus einem dem Kühlschrank 1 zugeordneten Präfix und ihren jeweiligen MAC-Adressen zusammengesetzt sein.
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Die IPv6-fähigen Funktionseinheiten 4 bis 9 sind über jeweilige Ethernet-fähige Datenleitungen 10 miteinander gekoppelt. Insbesondere sind zumindest zwei der IPv6-fähigen Funktionseinheiten 4 bis 9 miteinander über Zweileiter-Ethernet miteinander verbunden, insbesondere über eine verdrillte Zweileiter-Datenleitung 10a. Dies ist beispielsweise vorteilhaft für eine Verbindung zwischen der in der Tür 2 untergebrachten Kamera 6 und der zentralen Steuereinrichtung 4, da sich die Zweileiter-Datenleitung besonders einfach mechanisch verbiegen lässt und deshalb einem Öffnen und Schließen der Tür 2 praktisch keinen Widerstand entgegensetzt und zudem auch bei häufigem Öffnen und Schließen der Tür 2 nicht abgenutzt oder beschädigt wird.
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Beispielsweise die Kamera 6 kann für eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung der IPv6-Datenübertragung eingerichtet sein, um unberechtigten Personen eine Einsicht in den Kühlraum 3 zu verwehren. Die Kamera 6 kann mit der zentralen Steuereinrichtung 4 oder - z.B. über die zentrale Steuereinrichtung 4 - mit dem Bildschirm 5 Daten nach dem IPv6-Protokoll austauschen, insbesondere mittels einer zwischen ihnen stattfindenden Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Alternativ oder zusätzlich kann die Kamera 6 mit einer externen Instanz, z.B. einem Server S eines Herstellers des Kühlschranks 1 Daten austauschen. Auch der Datenaustausch zwischen der Kamera 6 und der externen Instanz kann über eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung stattfinden.
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Die Kamera 6 kann auch mit dem Gateway 7 über das IPv6-Protokoll Daten austauschen. Das Gateway 7 kann diese Daten an das Kommunikationsmodul 8 weiterleiten, von wo aus sie über ein externes Netzwerk N (z.B. das Internet) an den Server S übertragen werden. Diese IPv6-Datenverbindung kann Ende-zu-Ende-verschlüsselt sein.
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Auch kann zumindest eine der IPv6-fähigen Funktionseinheiten 4 bis 9 Daten von dem Server S über das externe Netzwerk N, das Kommunikationsmodul 8 und das Gateway 7 empfangen. Das Kommunikationsmodul 8 kann in das Gateway 7 integriert sein. Auch kann das Gateway 7 - ggf. mit dem Kommunikationsmodul 8 - in die zentrale Steuereinrichtung 4 integriert sein.
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Das Gateway 7 kann dazu eingerichtet sein, mit dem Netzwerk N Daten gemäß dem IPv6-Protokoll auszutauschen, wobei eine geräteinterne IPv6-Datenübertagung in eine geräteexterne IPv6-Datenübertagung umgesetzt wird, oder umgekehrt. Dabei können die Funktionseinheiten 4 bis 9 über ein internes IPv6-Netzwerk miteinander verbunden sein, das als ein IPv6-Subnetz eingerichtet ist.
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Das Gateway 7 kann alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, mit dem Netzwerk N Daten gemäß dem IPv4-Protokoll auszutauschen. Das Gateway 7 dient dann dazu, eine geräteinterne IPv6-Datenübertagung in eine geräteexterne IPv4-Datenübertragung umzusetzen, oder umgekehrt, insbesondere unter Nutzung der „6to4“-Technik.
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Das Gateway 7 kann alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, mit dem Netzwerk N Daten gemäß einem anderen Protokoll als dem IPv6-Protokoll und/oder dem IPv4-Protokoll auszutauschen.
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Alternativ kann die Kamera 6 direkt mit dem Kommunikationsmodul 8 über das IPv6-Protokoll Daten austauschen.
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Der Kühlschrank 1 kann ferner mindestens eine datentechnisch gekoppelte, nicht-lPv6-fähige Funktionseinheit (o. Abb.) aufweisen, z.B. einen mit der zentralen Steuereinrichtung 4 datentechnisch verbundenen Kühlkreislauf 11. Diese mindestens eine nicht-IPv6-fähige Funktionseinheit 11 kann Daten über ein anderes Protokoll als IPv6 austauschen, z.B. über einen D-Bus 12 oder über eine USB-Verbindung. Dabei ist es grundsätzlich möglich, Daten zumindest einer nicht-IPv6-fähigen Funktionseinheit über mindestens eine Datenleitung zu senden, die auch für eine IPv6-Kommunikation eingerichtet oder vorgesehen sind. Eine solche Datenleitung kann also sowohl Daten gemäß dem IPv6-Protokoll als auch Nicht-IPv6-Daten leiten, z.B. zeitlich abwechselnd.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlschrank
- 2
- Tür
- 3
- Kühlraum
- 4
- Zentrale Steuereinrichtung
- 5
- Bildschirm
- 6
- Kamera
- 7
- Gateway
- 8
- Kommunikationsmodul
- 9
- Sensor
- 10
- Ethernet-fähige Datenleitung
- 10a
- Zweileiter-Datenleitung
- 11
- Kühlkreislauf
- 12
- D-Bus
- N
- Externes Netzwerk
- S
- Server
