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Die Erfindung betrifft einen Funksensor. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation mit einem Funksensor.
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Funksensoren senden periodisch oder gesteuert durch Messwerte per Funk über vorgegebene Entfernungen (typisch unter 200 Meter Reichweite in Gebäuden und unter 20 km Reichweite außerhalb von Gebäuden) Daten an einen oder mehrere Empfänger, wie Gateways, Aktoren, Empfangseinrichtungen, Geräte, Systeme oder Kombinationen daraus ab.
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Zu solchen Funksensoren zählen insbesondere Funksensoren, die Daten aus der unmittelbaren oder näheren Umgebung erheben und aussenden. Beispiele für Mess-Parameter, die von solchen Funksensoren erfasst werden, sind Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Gaskonzentrationen, Abstand und Lage von Objekten zu Referenzpunkten, Beschleunigungen, Wärmestrahlung oder Beleuchtungsstärke.
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Die heute bekannten Funksensoren haben, wenn sie in Verkehr gebracht werden, einen festgelegten Funktionsumfang, der nicht ohne signifikanten Aufwand und spezielle Technik (z. B. drahtgebundene Neu-Programmierung oder Änderung der Hardware) geändert werden kann. Ein Händler, Installateur oder Endnutzer ist dazu üblicherweise nicht in der Lage.
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Ein Problem solcher Funksensoren besteht somit darin, dass ein Funktionsumfang oder verschiedene Arbeits- oder Betriebsparameter bisher unveränderbar festgelegt sind oder nur sehr eingeschränkt, z. B. durch Kodiervorrichtungen an den Funksensoren selbst, oder mittels aufwändiger Prozesse veränderbar sind. Auch eine Wartung solcher Funksensoren ist bisher nur sehr eingeschränkt, wenn überhaupt, möglich.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Funksensor sowie ein Verfahren anzugeben, die eine einfachere und flexiblere Konfiguration bzw. Wartung eines Funksensors ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch einen Funksensor nach Patentanspruch 1 gelöst. Weitergehende Ausführungsformen sind in den zugehörigen Unteransprüchen offenbart.
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Der Funksensor weist eine erste drahtlose Schnittstelle zum Aussenden von Daten auf. Des Weiteren weist der Funksensor eine separat von der ersten drahtlosen Schnittstelle eingerichtete, zweite drahtlose Schnittstelle auf. Die zweite drahtlose Schnittstelle ist zum drahtlosen Übermitteln von Information von einem externen Gerät an den Funksensor und/oder vom Funksensor an das externe Gerät eingerichtet.
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Ein solcher Funksensor ermöglicht eine einfache Konfiguration, Wartung oder Diagnose der Funktionalität des Funksensors oder eines Systems mit einem solchen Funksensor und davon angesteuerten Empfängern, wie z.B. Gateways, Aktoren, Empfangseinrichtungen, Geräten, (Teil-)Systemen oder Kombinationen daraus, mittels eines externen Gerätes, das mit der zweiten drahtlosen Schnittstelle des Funksensors koppelbar ist. Informationen bzw. Daten können auf einfache Weise vom externen Gerät an den Funksensor und/oder vom Funksensor an das externe Gerät mittels der zweiten drahtlosen Schnittstelle des Funksensors übertragen werden.
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Auf diese Weise können ein Funktionsumfang wie auch Arbeits- oder Betriebsparameter des Funksensors bei einer Installation des Funksensors festgelegt oder auch flexibel, einfach und umfangreich nachträglich geändert werden. Auch (nachträgliche) Software-Updates oder Software-Freischaltungen können über die zweite drahtlose Schnittstelle einfach und günstig drahtlos durchgeführt werden. Somit ermöglicht der Funksensor über die zweite drahtlose Schnittstelle eine einfache und flexible Konfiguration bzw. Wartung. Der Funksensor ist auf diese Weise auch flexibel an verschiedene (womöglich veränderte) Betriebssituationen oder Betriebsszenarios anpassbar.
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In diversen Ausführungsformen ist der Funksensor, konkret die zweite drahtlose Schnittstelle implementiert, Informationen bzw. Daten verschlüsselt vom externen Gerät zu erhalten und/oder an das externe Gerät zu übertragen. Dies erhöht die Sicherheit einer Kommunikation des Funksensors mit dem externen Gerät über die zweite drahtlose Schnittstelle.
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In diversen Ausführungsformen ist der Funksensor eingerichtet, einen oder mehrere Empfänger, wie z.B. Gateways, Aktoren, Empfangseinrichtungen, Geräte, Systeme oder Kombinationen daraus anzusteuern. Solche Empfänger können z. B. Geräte und Komponenten einer automatisierten Gebäude- oder Haustechnikanlage sein, wie z. B. Lampen, Leuchten, Anzeigen, Jalousien, Rollladen, Fensteraktoren, elektronische Zugangs- oder Schließanlagen, Klimaanlagen (insbesondere sogenannte „Heizung, Lüftung, Klimatechnik“-Anlagen, englisch: Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC), usw. In diversen Ausführungsformen ist der Funksensor eingerichtet mobil und flexibel positioniert zu werden.
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In anderen Ausführungsformen überwacht der Funksensor physikalische Umgebungsparameter in Gebäuden, in der Industrie oder in der Natur und übermittelt entsprechende Messwerte an die jeweiligen Empfänger. Beispiele für solche Umgebungsparameter sind Temperaturen, Luftfeuchtigkeit, Gaskonzentrationen, Wasserqualität, Luftdruck, Lichtstärke, Wassergehalt, z.B. in Böden, Partikelkonzentration in der Luft, usw.
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In anderen Ausführungsformen überwacht der Funksensor Parameter, welche mit dem Zustand von technischen Einrichtungen zu tun haben, und übermittelt entsprechende Messwerte an die jeweiligen Empfänger. Beispiele sind: Materialflusskontrolle in der Produktion, Füllstandsmessung in Behältern, Besetzungszustand von Räumen wie z.B. Toiletten oder Besprechungsräumen, Sicherheitszustand von Fenstern, Türen, Zugangsschranken, Besetzungszustand von Parkflächen für Automobile, Zustand von Beleuchtungsanlagen, Wartungszustand von technischen Anlagen und Verschleißteilen, usw.
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In diversen Ausführungsformen des Funksensors ist die zweite drahtlose Schnittstelle zum drahtlosen Übertragen von Energie vom externen Gerät an den Funksensor eingerichtet. Dies hat den Vorteil, dass dem Funksensor über die zweite drahtlose Schnittstelle Energie bereitgestellt werden kann, die zum Betreiben des Funksensors dient. Dies ist z. B. während einer Konfiguration oder Wartung durch das externe Gerät mittels der zweiten drahtlosen Schnittstelle sehr hilfreich. Der Funksensor selbst muss hierfür keine Energie bereitstellen oder aufwenden. Dies ist insbesondere bei sogenannten energieautarken Funksensoren mit stark begrenzten Energiereserven vorteilhaft. Eine Konfiguration oder Wartung ist bei solchen Funksensoren trotz stark begrenzter Energiereserven gut durchführbar, weil die hierfür benötigte Energie über die zweite drahtlose Schnittstelle bereitgestellt wird.
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In diversen Ausführungsformen des Funksensors ist die zweite drahtlose Schnittstelle als bidirektionale Daten-Schnittstelle eingerichtet zum drahtlosen Austausch von Information zwischen dem Funksensor und dem externen Gerät. Der Funksensor ist über die bidirektionale Daten-Schnittstelle beispielsweise eingerichtet, auf eine an ihn übertragene Anfrage eines externen Gerätes hin eine Rückantwort an das externe Gerät zu übertragen. Alternativ oder ergänzend ist der Funksensor über die bidirektionale Daten-Schnittstelle beispielsweise eingerichtet, eine Anfrage an das externe Gerät zu übertragen und daraufhin eine Rückantwort des externen Gerätes zu empfangen. Dies hat den Vorteil, dass nicht nur Informationen/Daten von dem externen Gerät an den Funksensor übergeben werden können, sondern auch Informationen/Daten durch das externe Gerät aus dem Funksensor ausgelesen werden können. Auf diese Weise können z. B. Wartungsdaten oder eine Historie der Zuverlässigkeit des Funksensors erhoben werden. Die bidirektionale Schnittstelle ermöglicht, solche Daten auszulesen. Weiterhin kann auf diese Weise eine Zuverlässigkeit bzw. Qualität des Funksensors im Betriebsfall (z. B. eine Link-Qualität einer Funkverbindung zwischen dem Funksensor und einem oder mehreren Empfängern) bidirektional ausgetauscht und abgefragt werden.
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In diversen Ausführungsformen des Funksensors ist die zweite drahtlose Schnittstelle folgendermaßen eingerichtet:
- - als induktive Schnittstelle, insbesondere zur Nahfeld-Kommunikation (Reichweite typisch einige Zentimeter bis wenige Meter) und/oder
- - als Funkschnittstelle und/oder
- - als optische Schnittstelle und/oder
- - als kapazitive Schnittstelle und/oder
- - als akustische Schnittstelle.
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Beispielsweise ist die zweite drahtlose Schnittstelle als induktive Schnittstelle gemäß dem so genannten „Near Field Communication“ oder „NFC“-Standard eingerichtet. Dies ermöglicht eine gute und zuverlässige Kompatibilität mit externen Geräten, die ebenfalls eine entsprechende NFC-Schnittstelle aufweisen. Alternativ oder ergänzend ist die zweite drahtlose Schnittstelle als Funkschnittstelle zum drahtlosen Austausch von Information und/oder Energie über Funksignale (englisch: Radio Frequency, RF) eingerichtet. Dies ermöglicht eine Kommunikation auch über höhere Entfernungen. Dies ist für sehr exponierte Einsatzorte und/oder im industriellen Umfeld vorteilhaft. Weiter alternativ oder ergänzend ist die zweite drahtlose Schnittstelle als optische Schnittstelle zum drahtlosen Austausch von Information und/oder Energie über Licht eingerichtet. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn Interferenzen oder Störungen von Funksignalen vermieden werden müssen, z. B. in einem Laborumfeld oder einem Einsatzort mit stark reglementierten Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Weiter alternativ oder ergänzend ist die zweite drahtlose Schnittstelle als akustische Schnittstelle zum drahtlosen Austausch von Information und/oder Energie über akustische Signale, z.B. Ultraschall, eingerichtet.
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In diversen Ausführungsformen des Funksensors weist der Funksensor einen Energiewandler zum Wandeln von Umgebungsenergie, z.B. Energie aus der unmittelbaren Umgebung, insbesondere mechanische Energie oder Lichtenergie oder thermische Energie, in elektrische Energie zum Betreiben des Funksensors auf. Der Funksensor ist somit als energieautarker Funksensor eingerichtet. Der Funksensor benötigt also keine Kabelverbindung zur Energieversorgung. Der Funksensor bezieht seine zum Messen und zum Aussenden der Daten benötigte Energie vielmehr aus der Umgebung. Der Energiewandler ist zum Beispiel ein elektromechanischer oder elektrothermischer Energiewandler oder ein Energiewandler, der elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren oder nicht sichtbaren Spektrum in elektrische Energie wandelt. Konkret ist der Energiewandler zum Beispiel als Solarzelle oder Peltierelement eingerichtet zum Wandeln von Lichtenergie oder thermischer Energie in elektrische Energie. In diversen Ausführungsformen weist der Funksensor zudem einen Energiespeicher auf, um die vom Energiewandler bereitgestellte elektrische Energie zu speichern.
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Auf diese Weise kann der Funksensor an Orten ohne direkten Zugang zu kabelgebundener Infrastruktur installiert werden und bezieht vorteilhaft die zum Betrieb notwendige Energie aus der unmittelbaren Umgebung. Dies hat den Vorteil eines (aus Sicht der Energieversorgung) wartungsfreien Betriebs ohne Batteriewechsel oder Batterieladung.
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Alternativ oder ergänzend zu Ausführungen des Funksensors mit einem Energiewandler ist auch ein Batteriebetrieb über eine oder mehrere Batterien möglich.
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In diversen Ausführungsformen des Funksensors ist der Funksensor über die zweite drahtlose Schnittstelle derart konfigurierbar bzw. wartbar, dass ein Funktionsumfang des Funksensors und/oder Betriebsparameter des Funksensors mittels einer oder mehrerer der folgenden Maßnahmen beeinflusst werden: Aktivierung, Deaktivierung, Auslesen, Verändern. Dabei sind einige oder alle Funktionen und/oder Betriebsparameter des Funksensors aktivierbar im Funksensor ausgeführt/hinterlegt. Über das externe Gerät mittels einer Kommunikation über die zweite drahtlose Schnittstelle sind diese auswählbar und/oder aktivierbar. Alternativ erfolgt ein Laden/Programmieren neuer Funktionen und/oder Betriebsparameter in den Funksensor, die noch nicht dort hinterlegt sind, ebenfalls über das externe Gerät mittels einer Kommunikation über die zweite drahtlose Schnittstelle. Der Funksensor ist hierzu beispielsweise mit Vorrichtungen oder Steuerungen zum Freischalten oder Limitieren oder Festlegen eines bestimmten Funktionsumfangs oder auch bestimmter Arbeits- oder Betriebsparameter ausgestattet.
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Zum Beispiel können einzelne oder eine Kombination der folgenden Optionen eingestellt oder vorgesehen werden:
- - Vordefinierte Arbeitsparameter wie z.B. Funkfrequenzen, Betriebsmodi, Kommunikationsstandards, etc.,
- - Vordefinierte Sicherheitslevel,
- - Freischalten oder Sperren einer, mehrerer oder aller vordefinierten Funktionen,
- - Freischalten oder Sperren einer, mehrerer oder aller Funktionen nur bedingt oder temporär oder dauerhaft,
- - Programmierung neuer, bislang nicht im Funksensor hinterlegter Funktionen, Arbeits- oder Betriebsparameter.
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Die obige Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt durch ein Verfahren nach Patentanspruch 7 gelöst. Weitergehende Implementierungen sind in den zugehörigen Unteransprüchen offenbart.
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Das Verfahren ist zur Kommunikation zwischen einem Funksensor und einem externen Gerät eingerichtet und umfasst die folgenden Schritte:
- - Herstellen bzw. Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer drahtlosen Schnittstelle des Funksensors und einer drahtlosen Schnittstelle des externen Gerätes, wobei die drahtlose Schnittstelle des Funksensors separat von einer weiteren drahtlosen Schnittstelle des Funksensors zum Aussenden von Daten eingerichtet ist,
- - Übermitteln von Information vom externen Gerät an den Funksensor und/oder vom Funksensor an das externe Gerät mittels der aufgebauten Kommunikationsverbindung.
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Durch ein derartiges Verfahren werden dieselben Effekte bzw. Vorteile erzielt, wie sie im Zusammenhang mit dem Funksensor gemäß dem ersten Aspekt oben erläutert worden sind.
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In diversen Implementierungen des Verfahrens werden Informationen bzw. Daten verschlüsselt vom Funksensor an das externe Gerät oder vom externen Gerät an den Funksensor übermittelt. Dies erhöht die Sicherheit einer Kommunikation des Funksensors mit dem externen Gerät über die hierfür eingerichtete drahtlose Schnittstelle. Ansonsten werden dieselben Effekte bzw. Vorteile erzielt, wie sie im Zusammenhang mit dem Funksensor gemäß dem ersten Aspekt oben erläutert worden sind.
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In diversen Implementierungen umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Übertragen von Energie vom externen Gerät an den Funksensor mittels der drahtlosen Schnittstelle des Funksensors.
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Durch diese Maßnahme werden dieselben Effekte bzw. Vorteile erzielt, wie sie im Zusammenhang mit dem Funksensor gemäß dem ersten Aspekt oben erläutert worden sind. Dieser Schritt kann im Verfahren auch zu Anfang (initial) vor den weiteren oben erläuterten Schritten oder parallel zu diesen weiteren Schritten erfolgen.
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In diversen Implementierungen umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Konfigurieren bzw. Warten des Funksensors mittels des externen Gerätes in Abhängigkeit von der übermittelten Information, wobei ein Funktionsumfang des Funksensors und/oder Betriebsparameter des Funksensors mittels einer oder mehrerer der folgenden Maßnahmen beeinflusst werden:
- Aktivierung, Deaktivierung, Auslesen, Verändern.
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Eine gewünschte Konfiguration des Funksensors ist dabei vorteilhaft im externen Gerät hinterlegt. Durch Aufbauen der Kommunikationsverbindung und Austauschen von Informationen zwischen dem Funksensor und dem externen Gerät mittels der aufgebauten Kommunikationsverbindung kann die gewünschte Konfiguration im Funksensor eingestellt werden.
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In diversen Implementierungen des Verfahrens ist eine Abfrage/Austausch zwischen dem externen Gerät und einem Online-Dienst (Server) vorgesehen. Dies umfasst z. B. eine Authentifizierung des externen Gerätes am Online-Dienst, um entsprechende Rechte des externen Gerätes zur Vornahme einer oben erläuterten Konfiguration zu überprüfen und/oder eine gewünschte Konfiguration des Funksensors abzurufen, vorzugeben oder zu autorisieren. Eine Verbindung zwischen dem externen Gerät und dem Online-Dienst erfolgt aus Sicherheitsgründen vorteilhaft verschlüsselt.
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In diversen Implementierungen des Verfahrens ist das externe Gerät an den Online-Dienst angebunden und erwirkt eine Freigabe zum Konfigurieren bzw. Warten des Funksensors am Online-Dienst, wobei das Konfigurieren bzw. Warten des Funksensors durch das externe Gerät nur durchführbar ist, wenn die Freigabe am Online-Dienst erwirkt wurde. Durch diese Maßnahmen kann eine Konfiguration oder Wartung des Funksensors über das externe Gerät nur durchgeführt werden, wenn die Konfiguration oder Wartung bzw. deren Umfang über den Online-Dienst freigegeben (autorisiert) ist.
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In diversen Implementierungen des Verfahrens gibt der Online-Dienst einen bestimmten Umfang zum Konfigurieren bzw. Warten des Funksensors vor, wobei der Umfang zum Konfigurieren bzw. Warten des Funksensors im externen Gerät über die erwirkte Freigabe autorisiert wird. Beispielsweise richtet das externe Gerät zunächst eine Anfrage zur Konfiguration oder Wartung des Funksensors an den Online-Dienst. Dieser prüft die Anfrage bzw. einen damit zusammenhängenden Umfang einer Konfiguration oder Wartung bzw., ob das externe Gerät über entsprechende Rechte verfügt. Zum Beispiel prüft der Online-Dienst anhand eines Benutzerkontos, ob bestimmte Konfigurationen oder Einstellungen des Funksensors vorab freigeschaltet sind oder über einen Benutzer des externen Gerätes erworben wurden. In diesem Fall autorisiert der Online-Dienst die Anfrage bzw. einen damit zusammenhängenden Umfang einer Konfiguration oder Wartung, die dann über das externe Gerät am Funksensor vorgenommen werden können. Schlagen diese Mechanismen fehl, wird eine Konfiguration oder Wartung des Funksensors über das externe Gerät durch den Online-Dienst versagt.
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In diversen Implementierungen umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Auslesen von Identifikationsinformationen des Funksensors durch das externe Gerät,
wobei das Konfigurieren bzw. Warten des Funksensors in Abhängigkeit von den ausgelesenen Identifikationsinformationen erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass der Funksensor für die genannten Maßnahmen identifiziert wird und diese Maßnahmen in Abhängigkeit von einer solchen Identifikation durchgeführt werden. Somit ist eine sichere und fehlerfreie Konfiguration bzw. Wartung des Funksensors gewährleistet.
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In diversen Implementierungen des Verfahrens erfolgt das Auslesen der Identifikationsinformationen des Funksensors mittels der Kommunikationsverbindung zwischen den drahtlosen Schnittstellen des Funksensors und des externen Gerätes.
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Alternativ erfolgt das Auslesen der Identifikationsinformationen über einen separaten Weg, z. B. durch Lesen eines QR-Codes am Funksensor über einen Sensor (wie z. B. eine Kamera) des externen Gerätes.
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In diversen Implementierungen des Verfahrens erfolgt ein Weiterleiten bzw. Prüfen der Identifikationsinformationen des Funksensors vom externen Gerät an einen Online-Dienst (Server). Dieser Online-Dienst kann der oben genannte Online-Dienst oder ein anderer Online-Dienst sein. Eine Verbindung zu diesem Zwecke zwischen dem externen Gerät und dem Online-Dienst erfolgt aus Sicherheitsgründen vorteilhaft verschlüsselt.
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In diversen Implementierungen umfasst das Verfahren die Schritte:
- - Aussenden eines Funksignals durch den Funksensor an einen oder mehrere Empfänger, veranlasst durch das externe Gerät mittels der Kommunikationsverbindung,
- - Empfangen eines oder mehrerer Rücksignale des einen oder der mehreren Empfänger durch den Funksensor,
- - Speichern einer Paarung des Funksensors mit dem einen oder den mehreren Empfängern.
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Diese Maßnahmen erlauben eine sehr einfache Paarung des Funksensors mit einem oder mehreren Empfängern, gesteuert bzw. veranlasst durch das externe Gerät, das über die Kommunikationsverbindung und die hierfür eingerichtete drahtlose Schnittstelle mit dem Funksensor kommuniziert. Das Aussenden des Funksignals erfolgt beispielsweise über die weitere separate Schnittstelle des Funksensors. Das Speichern der Paarung erfolgt beispielsweise im Funksensor oder im Empfänger und optional ergänzend im externen Gerät.
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In diversen Implementierungen des Verfahrens wird Information zwischen dem Funksensor und dem externen Gerät bidirektional über die Kommunikationsverbindung ausgetauscht. Dadurch werden dieselben Effekte bzw. Vorteile erzielt, wie sie im Zusammenhang mit dem Funksensor gemäß dem ersten Aspekt oben erläutert worden sind.
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In diversen Implementierungen umfasst das Verfahren die Schritte:
- - Aussenden eines Funksignals durch den Funksensor an einen oder mehrere Empfänger,
- - Empfangen eines oder mehrerer Rücksignale des einen oder der mehreren Empfänger durch den Funksensor,
- - Übermitteln von Statusinformationen in Abhängigkeit von dem oder den empfangenen Rücksignalen vom Funksensor an das externe Gerät mittels der Kommunikationsverbindung,
- - Auswerten der übermittelten Statusinformationen durch das externe Gerät.
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Diese Maßnahmen erlauben eine Prüfung, Konfiguration, Wartung oder Änderung eines Gesamtsystems, umfassend den Funksensor und einen oder mehrere Empfänger, wie Gateways, Aktoren, Empfangseinrichtungen, Geräte, Systeme oder Kombinationen daraus, die über den Funksensor angesteuert werden. Mittels der aufgebauten Kommunikationsverbindung zwischen dem externen Gerät und dem Funksensor kann eine Übertragungsstrecke zwischen dem Funksensor und einem oder mehreren Empfängern überprüft und/oder beeinflusst werden. Somit werden nicht nur Informationen/Daten betreffend den Funksensor selbst, sondern auch Informationen/Daten betreffend den einen oder die mehreren Empfänger generiert und von diesen an den Funksensor rückübermittelt (ausgelöst durch das vom Funksensor gesendete Funksignal). Diese rückübermittelten Information/Daten werden dann über die hierfür eingerichtete drahtlose Schnittstelle des Funksensors an das externe Gerät übermittelt und können dort ausgewertet und analysiert werden. Das Aussenden von Funksignalen vom Funksensor an den einen oder die mehreren Empfänger erfolgt in diesen Implementierungen beispielsweise ebenfalls über die weitere separate Schnittstelle des Funksensors.
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Die obigen Maßnahmen haben zudem den Vorteil, dass eine Überprüfung der Übertragungsstrecke zwischen dem Funksensor und dem einen oder den mehreren Empfängern durchgeführt werden kann, ohne dass das externe Gerät in ein Funknetzwerk (z. B. Wireless Local Area Network, WLAN oder Wifi) gekoppelt sein muss, innerhalb dessen der Funksensor mit dem einen oder den mehreren Empfängern kommuniziert. Vielmehr ist der Funksensor Vermittler zwischen der Übertragungsstrecke des einen oder der mehreren Empfänger und dem externen Gerät, wobei Daten über den einen oder die mehreren Empfänger mittels des Funksensors und die eingerichtete drahtlose Schnittstelle an das externe Gerät weitergegeben werden. Auf diese Weise ist eine Überprüfung der Übertragungsstrecke zwischen dem Funksensor und dem einen oder den mehreren Empfängern mittels des externen Gerätes sehr einfach möglich, ohne einem unbekannten externen Gerät Zugang zu einem privaten Funknetzwerk gestatten zu müssen.
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Bei Anwendung dieser in diesen Implementierungen vorgesehenen Maßnahmen werden in weitergehenden Implementierungen die folgenden weiteren Schritte durchgeführt:
- - Vorgeben eines definierten Funktionsumfangs und/oder von definierten Betriebsparametern mittels des externen Gerätes, die eine definierte Steuerung eines oder mehrerer Empfänger durch den Funksensor umfassen,
- - Einrichten des definierten Funktionsumfangs und/oder der definierten Betriebsparameter im Funksensor,
- - Aussenden des Funksignals durch den Funksensor an den einen oder die mehreren Empfänger in Abhängigkeit von dem definierten Funktionsumfang und/oder den definierten
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Betriebsparametern,
- - Speichern einer Paarung des Funksensors mit dem einen oder den mehreren Empfängern, wenn die ausgewerteten Statusinformationen vorbestimmten Kriterien entsprechen.
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Durch diese zusätzlichen Maßnahmen ist es alternativ oder ergänzend zu den obigen Maßnahmen möglich, eine besonders leichte und vorteilhafte Zuordnung (Paarung) von Komponenten und Funktionen von mehreren Geräten untereinander im System, umfassend den Funksensor und einen oder mehrere Empfänger, zu ermöglichen. Dies wird durch das externe Gerät mittels der zum Funksensor aufgebauten Kommunikationsverbindung gesteuert. Dies ist insbesondere bei der Installation des Funksensors nützlich, jedoch auch bei Wartung und Fehlersuchen im System.
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Die obige Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt durch eine Anordnung mit einem Funksensor und einem externen Gerät nach Patentanspruch 15 gelöst. Die Anordnung ist insbesondere eingerichtet, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt durchzuführen. In diversen Ausführungsformen der Anordnung ist der Funksensor vorteilhaft wie der Funksensor gemäß dem ersten Aspekt eingerichtet. Das externe Gerät ist eingerichtet, mit dem Funksensor zu kommunizieren.
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Das hierin erläuterte externe Gerät ist z. B. ein Smartphone, Tablet-Gerät oder eine Smartwatch.
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Sämtliche strukturellen Merkmale, Aspekte, Vorteile und Effekte des Funksensors gemäß dem ersten Aspekt finden Niederschlag in verfahrensgemäßen Merkmalen, Aspekten, Vorteilen und Effekten des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt, und umgekehrt. Selbiges gilt zwischen der Anordnung gemäß dem dritten Aspekt und dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsformen unter Zuhilfenahme mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Funksensors und eines externen Gerätes,
- 2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems mit einem Funksensor, einem externen Gerät mit Online-Anbindung und mehreren Empfängern,
- 3 eine perspektivische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform des Funksensors,
- 4 eine Explosionsdarstellung der exemplarischen Ausführungsform des Funksensors gemäß 3, sowie
- 5 eine schematische Darstellung einer Implementierung eines Verfahrens zum Konfigurieren eines Funksensors.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Funksensors 1 und eines externen Gerätes 12.
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Der Funksensor 1 ist in dieser Ausführungsform als energieautarker Funksensor 1 ausgeführt. Der Funksensor 1 weist einen Energiewandler 7 auf. Dieser Energiewandler 7 wandelt nichtelektrische Umgebungsenergie in elektrische Energie. Nichtelektrische Umgebungsenergieformen sind insbesondere Lichtenergie, mechanische Energie, Wärmeenergie, elektrische oder magnetische Wechselfelder und elektromagnetische Strahlung. Der Energiewandler 7 ist zum Beispiel als Solarzelle oder thermoelektrischer Wandler oder als piezoelektrischer oder elektromagnetischer Wandler zur Wandlung mechanischer Energie ausgeführt. Weiterhin weist der Funksensor 1 eine Energie-Management-Einheit 6 auf. Diese Energie-Management-Einheit 6, die vorzugsweise als elektronische Schaltung realisiert wird, leistet alle oder einige der folgenden Merkmale:
- - Laden eines Energiespeichers 8, der zum Beispiel ein Kondensator und/oder ein chemischer Energiespeicher sein kann, mit den Ladungen, die der Energiewandler 7 bereitstellt,
- - Reglung der Energiespeicherung durch Vermeiden von Überspannungen zum Schutz des Energiespeichers 8,
- - Regelung des Energieverbrauchs des Funksensors 1 durch ggf. notwendiges Abtrennen aller Verbraucher oder durch Reduzierung der Verbrauchsströme bei Unterspannung zum Schutz des Energiespeichers 8,
- - Bereitstellen einer Backup-Energie im Falle schwacher Umgebungsenergie durch eine elektrochemische Batterie, vorzugsweise in Lithium-Technologie durch Umschalten auf diese im Bedarfsfall,
- - Regelung der Spannung (über einen optionalen Spannungswandler 9), die durch die Energie-Management-Einheit 6 für den Betrieb des Funksensors 1 ausgegeben wird auf den für den Betrieb der elektrisch nachgeschalteten Komponenten akzeptierten Bereich.
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Auf diese Weise ist der Funksensor 1 energieautark, wobei die zum Betrieb benötigte elektrische Energie aus der Umgebung bereitgestellt wird. Der Funksensor 1 ist somit flexibel und mobil an verschiedenen Einsatzorten bzw. in verschiedenen Einsatzszenarien einsetzbar.
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Des Weiteren weist der Funksensor 1 in der Ausführungsform gemäß 1 einen Mikrocontroller bzw. eine zentrale Recheneinheit 11 und einen nichtflüchtigen Speicher 10 auf. Im nichtflüchtigen Speicher 10 sind beispielsweise Daten, insbesondere Programmdaten bzw. Software, gespeichert. Diese Informationen werden über den Mikrocontroller 11 verarbeitet. Allgemein ist der Mikrocontroller 11 zur Steuerung des Funksensors 1 zur bestimmungsgemäßen Verwendung eingerichtet.
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Weiterhin weist der Funksensor 1 einen oder mehrere Messfühler 29 auf, welche Messdaten physikalischer Parameter aus der näheren Umgebung (bis zu wenigen Metern) messen und dem Mikrokontroller 11 zur Verfügung stellen. Beispiele für Messgrößen sind Lufttemperatur, Luftfeuchte, Abstand zu Objekten in der Nähe, Gaskonzentrationen, Magnetfelder, Beschleunigungen, Wärmestrahlung, Bodenfeuchte, Luftfeuchte, Partikelanzahl in der Luft, Anwesenheit von Objekten und vieles mehr.
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Der Funksensor 1 weist in der Ausführungsform gemäß 1 zwei separate drahtlose Schnittstellen 2 und 3 auf. Die erste drahtlose Schnittstelle 2 ist eine Funk-Schnittstelle, wobei über eine Antenne 4 Funksignale vom Funksensor 1 ausgesendet werden können. Derartige Funksignale dienen beispielsweise zum Ansteuern eines oder mehrerer Empfänger, die über eine Funkverbindung mit dem Funksensor 1 kommunizieren. Eine derartige Kommunikation erfolgt beispielsweise innerhalb eines WLAN-Netzwerkes, eines Bluetooth-Netzwerkes, eines EnOcean-Netzwerks, eines Zigbee-Netzwerks oder über andere Radiostandards für geringe bis mittlere Reichweiten.
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Die zweite drahtlose Schnittstelle 3 ist beispielsweise eine NFC-Schnittstelle, wobei über die Antenne 5 eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem Funksensor 1 und dem externen Gerät 12 aufgebaut werden kann, wodurch Informationen bzw. Daten 19 und/oder Energie 20 zwischen dem Funksensor 1 und dem externen Gerät 12 ausgetauscht werden.
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Das externe Gerät 12 weist zur drahtlosen Kommunikation mit dem Funksensor 1 eine entsprechende drahtlose Schnittstelle 14 mit einer Antenne 16 auf, über die eine entsprechende drahtlose Kommunikationsverbindung mit der Schnittstelle 3 (Antenne 5) des Funksensors 1 aufgebaut werden kann.
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In der Konstellation gemäß 1 erfolgt beispielsweise ein bidirektionaler Austausch von Informationen/Daten 19 zwischen dem Funksensor 1 und dem externen Gerät 12 mittels der jeweiligen drahtlosen Schnittstelle 3 auf Seiten des Funksensors 1 und der drahtlosen Schnittstelle 14 auf Seiten des externen Gerätes 12. Des Weiteren stellt das externe Gerät 12 dem Funksensor 1 über diese drahtlose Verbindung Energie 20 bereit. Diese Energiebereitstellung ist vorteilhaft, um den Funksensor 1 unabhängig von dessen eigener Energiebereitstellung, wie oben erläutert, zumindest zu Konfigurationszwecken betreiben zu können. Die Energie 20 wird über die entsprechenden drahtlosen Schnittstellen 3 und 14 vom externen Gerät 12 an den Funksensor 1 übertragen.
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Des Weiteren umfasst das externe Gerät 12 noch ein Benutzer-Interface 13, zum Beispiel ein berührungsempfindliches Display, eine Batterie 18 zur Stromversorgung des externen Gerätes 12, einen Mikrocontroller bzw. eine zentrale Recheneinheit 28 zur Steuerung des externen Gerätes 12 sowie eine weitere drahtlose Schnittstelle 15 mit einer Antenne 17, die beispielsweise als Funk-Schnittstelle eingerichtet ist. Auf diese Weise ist auch das externe Gerät 12 mobil einsetzbar und in jegliche Funknetzwerke, zum Beispiel in ein WLAN, integrierbar. Das externe Gerät 12 ist beispielsweise ein mobiles Gerät, wie ein Smartphone, Tablet-Gerät oder Smartwatch.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Systems mit einem Funksensor 1, einem externen Gerät 12 mit Online-Anbindung an einen Online-Dienst 21a sowie mit mehreren Empfängern 22, 23 und 24, die über den Funksensor 1 angesprochen bzw. angesteuert werden können. Der Funksensor 1 bzw. das externe Gerät 12 gemäß der beispielhaften Ausführungsform in 2 sind beispielsweise gemäß der Konfiguration der Ausführungsform aus 1 eingerichtet.
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Die Empfänger 22 und 23 sind zum Beispiel Gateways und/oder sonstige Sende-/Empfangseinrichtungen. Alternativ oder ergänzend sind die Empfänger 22 und 23 Aktoren, Geräte oder ganze Systeme mit entsprechender Sende-/Empfangsfunktionalität. Die Empfänger 22 und 23 sind an ein Netzwerk bzw. einen Datenbus 30 angebunden und können darüber miteinander oder mit weiteren (nicht dargestellten) Busteilnehmern kommunizieren. Das Netzwerk bzw. der Datenbus 30 ist optional an einen Online-Dienst 21b angebunden. Dieser unterscheidet sich im Ausführungsbeispiel gemäß 2 vom Online-Dienst 21a und stellt z.B. eine Online-Datenbank für Kommunikations- oder Betriebsdaten des Funksensors 1 und/oder der Empfänger 22 und 23 bereit. Alternativ sind die Online-Dienste 21a und 21b in einem bereitgestellten Dienst integriert.
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Der Empfänger 24 ist zum Beispiel ein Gateway und/oder eine sonstige Sende-/Empfangseinrichtung und kommunikativ an eine Komponente 24b angebunden. Die Komponente 24b stellt zum Beispiel einen Aktor eines Gerätes oder Systems, z.B. eines HVAC-Systems, oder ein solches Gerät oder System selbst dar. Die Empfänger 22, 23 und 24 weisen als entsprechende Sende-/Empfangseinrichtungen Antennen 22a, 23a und 24a auf. Der Funksensor 1 kann über seine Funk-Schnittstelle 2 und Antenne 4 (vergleiche 1) mit den Empfängern 22, 23 und 24 bidirektional kommunizieren, insbesondere Steuersignale an die Empfänger 22, 23 und 24 senden bzw. optional entsprechende Rücksignale (zum Beispiel Statussignale) von den Empfängern 22, 23 und 24 erhalten.
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Das externe Gerät 12 kommuniziert mit dem Funksensor 1, wie im Zusammenhang mit 1 erläutert worden ist, d.h. insbesondere über eine drahtlose Schnittstelle innerhalb des Funksensors 1 (z. B. die Schnittstelle 3 gemäß 1) und über eine entsprechende drahtlose Schnittstelle im externen Gerät 12 (z. B. die Schnittstelle 14 gemäß 1). In der Implementierung in 2 sind der Funksensor 1 und das externe Gerät 12 konfiguriert, bidirektional über die entsprechenden drahtlosen Schnittstellen 3 und 14 Informationen bzw. Daten 19 auszutauschen. Des Weiteren ist das externe Gerät 12 konfiguriert, über die entsprechenden drahtlosen Schnittstellen 3 und 14 elektrische Energie 20 vom externen Gerät 12 an den Funksensor 1 bereitzustellen.
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Das externe Gerät 12 ist über eine separate drahtlose Funk-Schnittstelle (z. B. die Schnittstelle 15 gemäß 1) an den Online-Dienst 21a angebunden. Der Online-Dienst 21a ist beispielsweise ein über einen Server bereitgestellter Dienst zur Authentifizierung des externen Gerätes 12 bzw. des Funksensors 1. Alternativ oder ergänzend wird über den Online-Dienst 21a ein Funktionsumfang bzw. Betriebsparameter oder Arbeitsparameter des Funksensors 1 oder ein erlaubter Umfang einer Konfiguration oder Wartung des Funksensors 1 vorgegeben, in Abhängigkeit derer der Funksensor 1 konfiguriert werden kann. Der Online-Dienst 21a ist beispielsweise eingerichtet den erlaubten Umfang einer Konfiguration oder Wartung des Funksensors 1 im externen Gerät 12 zu autorisieren bzw. freizugeben. Eine entsprechende Funktionalität bzw. ein Verfahren zur Konfiguration des Funksensors 1 mittels des externen Gerätes 12 ausgehend von dem System, wie in 2 dargestellt, wird im Zusammenhang mit einem Verfahren gemäß 5 unten näher erläutert.
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Im System gemäß 2 ist das externe Gerät 12 optional mit einer Sensorik ausgestattet, um zusätzliche Informationen über den Funksensor 1 zu erfassen. Derartige zusätzliche Informationen sind zum Beispiel Identifikationsinformationen des Funksensors 1. Die Sensorik am externen Gerät 12 ist zum Beispiel eine Kamera des externen Gerätes 12. Beispielsweise wird über die Kamera des externen Gerätes 12 ein Marker am Funksensor 1, zum Beispiel ein sogenannter QR-Code, optisch erfasst. Dieser Marker enthält beispielsweise Identifikationsinformationen des Funksensors 1, die nach Scannen des Markers durch das externe Gerät 12 entsprechend verarbeitet werden können. Optional können erfasste Identifikationsinformationen des Funksensors 1 über das externe Gerät 12 an den Online-Dienst 21a gesendet werden, um dort überprüft bzw. verifiziert zu werden.
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Vorzugsweise erfolgen in der Implementierung gemäß 2 eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen zwischen dem Funksensor 1 und den Empfängern 22, 23 und 24, zwischen den Empfängern 22, 23 und dem Datenbus 30 bzw. Online-Dienst 21b, zwischen dem Funksensor 1 und dem externen Gerät 12 bzw. zwischen dem externen Gerät 12 und dem Online-Dienst 21a in verschlüsselter Form.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Funksensors 1, wie er beispielsweise in den 1 und 2 Anwendung finden kann.
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4 zeigt eine Explosionsdarstellung der Ausführungsform des Funksensors 1 gemäß 3, wobei einzelne Komponenten des Funksensors 1 verdeutlicht sind. Insbesondere weist der Funksensor 1 gemäß 4 einen oberen Gehäuseteil 26 sowie einen unteren Gehäuseteil 27 auf. Der obere Gehäuseteil 26 umfasst eine Abdeckung 26a für einen Energiewandler 7.
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Der untere Gehäuseteil 27 dient zur Aufnahme der sonstigen Komponenten des Funksensors 1. Insbesondere ist zwischen dem oberen Gehäuseteil 26 und dem unteren Gehäuseteil 27 eine Platine 25 aufgenommen, die sämtliche elektrischen bzw. elektronischen Komponenten des Funksensors 1 (abgesehen vom Energiewandler 7) umfasst. Insbesondere ist gemäß 4 auf der Platine 25 die erste drahtlose Schnittstelle 2 eingerichtet, die beispielsweise analog zur Implementierung in 1 eine Funkschnittstelle ist. Des Weiteren ist auf der Platine 25 die zweite drahtlose Schnittstelle 3 eingerichtet, die beispielsweise analog zur Implementierung gemäß 1 eine NFC-Schnittstelle ist. Weiterhin ist auf der Platine 25 ein Energiespeicher 8 eingerichtet, der die elektrische Energie aus dem Energiewandler 7, der hier exemplarisch als Solarzelle ausgeführt ist, speichern kann.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Implementierung eines Verfahrens zum Konfigurieren eines Funksensors mit mehreren Verfahrensschritte S1 bis S9. Nachfolgend wird ein derartiges Verfahren zum Konfigurieren des Funksensors 1 in einem System gemäß der beispielhaften Implementierung aus 2 näher erläutert. Sämtliche nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich strukturell auf die beispielhafte Implementierung in 2, wobei diverse Verfahrensschritte eines Verfahrens in verschiedenen Implementierungsbeispielen gemäß 5 erläutert werden.
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Wie oben erläutert ist das externe Gerät 12 batteriebetrieben (Batterie 18) mit Benutzer-Interface 13 und ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation 19 mit dem Funksensor 1 und eine Energieübertragung 20 auf den Funksensor 1. Die Kommunikationsverbindung zwischen dem externen Gerät 12 und dem Funksensor 1 erfolgt über die drahtlosen Schnittstellen 3 und 14 (siehe 1) mit geringer Reichweite, typisch bis wenige Meter. Das externe Gerät 12 hat Zugang zum Online-Dienst 21a, um bei Benutzung oder zeitlich versetzt zur Benutzung Daten und/oder Berechtigungen/Autorisierungen zum Ausführen von Aktionen im Zusammenhang mit einer Konfiguration des Funksensors 1 mit dem Online-Dienst 21a auszutauschen. Eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Funksensor 1 und dem externen Gerät 12 bzw. zwischen dem externen Gerät 12 und dem Online-Dienst 21a erfolgt vorzugsweise mittels abgesicherter (verschlüsselter) Kommunikation. 1) Implementierungsbeispiel eines Verfahrens gemäß 5 für den Ablauf der Konfiguration von Funktionen des Funksensors 1 gemäß 2.
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In einem Schritt S1 wird auf dem externen Gerät 12 ein Satz von vordefinierten Funktionen des Funksensors 1 ausgewählt. In einem optionalen Schritt S2 wird dazu eine Freigabe (Rechte, diese Änderung vorzunehmen) über die Anbindung an den Online-Dienst 21a erwirkt, indem entweder eine Freigabe für den individuellen Funksensor 1 (z. B. über eine vom Gerät 12 erfasste Identifikationsinformation des Funksensors 1) erwirkt wird, oder eine limitiert verwendbare Freigabe für alle Funksensor eines Typs, z. B. „Funksensor mit Eigenschaften xyz“, erwirkt wird. Beispielsweise wird im Online-Dienst 21a hierfür ein mit dem externen Gerät 12 verknüpftes Konto überprüft, ob entsprechende Rechte freigeschaltet oder erworben wurden, z.B. ob ein bestimmter Funktionsumfang oder bestimmte Konfigurationen des Funksensors 1 freigeschaltet wurden, z.B. durch käuflichen Erwerb.
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In einem weiteren Schritt S3 wird das Gerät 12 in die Nähe des Funksensors 1 gebracht. In einem Schritt S4 versorgt die drahtlose Schnittstelle (Schnittstelle 14 gemäß 1) des Gerätes 12 den Funksensor 1 mit elektrischer Energie. In einem Schritt S5 wird eine Kommunikationsverbindung zwischen der drahtlosen Schnittstelle des Gerätes 12 und der drahtlosen Schnittstelle (Schnittstelle 3 gemäß 1) des Funksensors 1 initiiert.
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In einem Schritt S6 wird die Übertragung des Satzes von vordefinierten Funktionen an den Funksensor 1 manuell oder automatisch gestartet. Sobald der Satz von vordefinierten Funktionen an den Funksensor 1 übertragen worden ist, erfolgt in Schritt S7 die Konfiguration der Funktionen des Funksensors 1 anhand des Satzes von vordefinierten Funktionen. In einem optionalen Schritt S8 wird nach Abschluss der Konfiguration des Funksensors 1, was dem Gerät 12 z. B. über ein entsprechendes Rücksignal vom Funksensor 1 mitgeteilt wird, die eingestellte Konfiguration des Funksensors 1 durch das Gerät 12 geprüft. Dies geschieht z. B. durch Senden von Testdaten vom Gerät 12 an den Funksensor 1.
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In einem optionalen letzten Schritt S9 wird nach Abschluss der Konfiguration des Funksensors 1 diese Konfiguration im Gerät 12 und/oder im Online-Dienst 21a eindeutig zuordenbar (z. B. über eine Identifikationsnummer des Funksensors 1) gespeichert.
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2) Implementierungsbeispiel eines Verfahrens gemäß 5 für den Ablauf einer Zuordnung des Funksensors 1 zu einem oder mehreren Empfängern 22, 23 oder 24 im System gemäß 2.
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In einem Schritt S1 wird das Gerät 12 in die Nähe des Funksensors 1 gebracht. In einem Schritt S2 versorgt die drahtlose Schnittstelle (Schnittstelle 14 gemäß 1) des Gerätes 12 den Funksensor 1 mit elektrischer Energie. In einem Schritt S3 wird eine Kommunikationsverbindung zwischen der drahtlosen Schnittstelle des Gerätes 12 und der drahtlosen Schnittstelle (Schnittstelle 3 gemäß 1) des Funksensors 1 initiiert.
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In einem Schritt S4 wird eine Identifikationsinformation des Funksensors 1 über dessen drahtlose Schnittstelle (siehe Schnittstelle 3 aus 1) abgefragt. Alternativ oder ergänzend wird ein QR-Code des Funksensors 1 ausgelesen, der mit einer Kamera des Gerätes 12 abgefragt wird.
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Vorzugsweise verfügt das Gerät 12 über Informationen, welchem der Empfänger 22, 23 oder 24 der Funksensor 1 zugeordnet werden soll (einem oder mehreren Empfängern 22, 23 oder 24). In einem Schritt S5 erfolgt optional das Vorgeben eines definierten Funktionsumfangs und/oder von definierten Betriebsparametern mittels des externen Gerätes 12, die eine definierte Kommunikation des Funksensors 1 mit einem oder mehreren der Empfänger 22, 23 oder 24 umfassen. Optional wird dabei der definierte Funktionsumfang und/oder die definierten Betriebsparameter im Funksensor 1 eingerichtet. Der definierte Funktionsumfang und/oder die definierten Betriebsparameter werden beispielsweise analog zum 1) Implementierungsbeispiel durch den Online-Dienst 21a vorgegeben.
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In einem weiteren Schritt S6 wird der Funksensor 1 optional veranlasst, ein Funksignal an den oder die Empfänger 22, 23 oder 24 auszusenden, optional mit der über die Schnittstelle eingespeisten Energie 20.
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In einem weiteren Schritt S7 wird der Funksensor 1 optional in einen Empfangsmodus geschaltet, um eine Rückbestätigung (Rücksignal, Acknowledge-Signal) des Empfangs seines in Schritt S6 ausgesendeten Funksignals durch den oder die Empfänger 22, 23 oder 24 zu empfangen. Diese Rückbestätigung wird qualitativ nach Signalstärke und Richtigkeit, z.B. vermittels Kennungen (Identifikationsinformationen) der Empfänger 22, 23 oder 24) bewertet. Dadurch wird festgestellt, ob der oder die richtigen Empfänger 22, 23 oder 24 mit der gewünschten Funktionalität angesteuert werden.
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Die Schritte S6 und S7 können auch iterativ für mehrere der Empfänger 22, 23 oder 24 durchgeführt werden.
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In einem optionalen Schritt S8 erfolgt ein Übermitteln von Statusinformationen in Abhängigkeit von der oder den empfangenen Rückbestätigungen vom Funksensor 1 an das externe Gerät 12 mittels der Kommunikationsverbindung sowie ein Auswerten der übermittelten Statusinformationen durch das externe Gerät 12.
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In einem letzten Schritt S9 wird nach erfolgreicher Kommunikation zwischen dem Funksensor 1 und einem zugehörigen Empfänger 22, 23 oder 24 diese Paarung dauerhaft gespeichert, vorzugsweise in den betreffenden Empfängern 22, 23 oder 24, optional auch im Funksensor 1 und/oder im externen Gerät 12 und/oder im Online-Dienst 21a bzw. Online-Dienst 21b. Damit ist eine Zuordnung fixiert und optional auch die Qualität der Funkverbindung überprüft worden.
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Der Vorteil dieser Maßnahmen besteht darin, dass zur Zuordnung und Überprüfung einer Paarung zwischen dem Funksensor 1 und einem oder mehreren der Empfänger 22, 23 oder 24 kein Zugriff des Gerätes 12 auf ein Funknetz oder eine Funkverbindung zwischen dem Funksensor 1 und den Empfängern 22, 23 oder 24 notwendig ist. Vielmehr erfolgt ein Informationsaustausch darüber zwischen dem Funksensor 1 und dem Gerät 12 über die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen diesen Komponenten des Systems. Auf diese Weise kann das System konfiguriert oder gewartet werden, ohne dass einem Benutzer des Gerätes 12 Zugriff auf das Funknetz oder eine Funkverbindung zwischen dem Funksensor 1 und den Empfängern 22, 23 oder 24 eingeräumt werden muss. Dies erhöht die Sicherheit.
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3) Implementierungsbeispiel eines Verfahrens gemäß 5 für eine Fehlersuche, Wartung oder Qualitätssicherung im System mit dem Funksensor 1 und den Empfängern 22, 23 oder 24 gemäß 2.
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Bei Funktionsstörungen des Funksensors 1 oder eines oder mehrerer der Empfänger 22, 23 oder 24 kann mit dem mobilen Gerät 12 auf einfache Weise eine umfangreiche Diagnose durchgeführt werden.
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In einem Schritt S1 wird das Gerät 12 in die Nähe des Funksensors 1 gebracht. In einem Schritt S2 versorgt die drahtlose Schnittstelle (Schnittstelle 14 gemäß 1) des Gerätes 12 den Funksensor 1 mit elektrischer Energie. In einem Schritt S3 wird eine Kommunikationsverbindung zwischen der drahtlosen Schnittstelle des Gerätes 12 und der drahtlosen Schnittstelle (Schnittstelle 3 gemäß 1) des Funksensors 1 initiiert.
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In einem Schritt S4 erfolgt ein Aussenden eines Funktelegramms des Funksensors 1 an einen oder mehrere der Empfänger 22, 23 oder 24 initialisiert durch das Gerät 12. In einem Schritt S5 erfolgt ein Prüfen einer Reaktion des einen oder der mehreren Empfänger 22, 23 oder 24. In einem Schritt S6 erfolgt ein Umschalten des Funksensors 1 in den Empfangsmodus und ein Auswerten von Acknowledge-Signalen des einen oder der mehreren Empfänger 22, 23 oder 24. In einem Schritt S7 erfolgt ein Auslesen einer Historie der Funkverbindung zwischen dem Funksensor 1 und dem einen oder den mehreren Empfängern 22, 23 oder 24 mittels der drahtlosen Kommunikationsverbindung durch das Gerät 12 und optional eine Auswertung der ausgelesenen Informationen. Optional erfolgt ein Auslesen eines Fehlerspeichers des Funksensors 1 durch das Gerät 12 und optional eine Auswertung dieser ausgelesenen Informationen. In einem optionalen weiteren Schritt S8 erfolgt das Einleiten und Durchführen von Fehlerbeseitigungsmaßnahmen, z. B. durch ein Software-Update oder eine Neu-Konfiguration des Funksensors 1 durch das Gerät 12 gemäß den oben erläuterten Maßnahmen. In einem letzten optionalen Schritt S9 erfolgt eine Empfehlung von anderen Reparaturmaßnahmen durch das Gerät 12, z. B. ein Hardwaretausch des Funksensors 1.
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Sämtliche beschriebenen Ausführungsformen und/oder Implementierungen sind lediglich beispielhaft gewählt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Funksensor
- 2
- erste drahtlose Schnittstelle
- 3
- zweite drahtlose Schnittstelle
- 4
- Antenne
- 5
- Antenne
- 6
- Energie-Management-Einheit
- 7
- Energiewandler
- 8
- Energiespeicher
- 9
- Spannungswandler
- 10
- Nichtflüchtiger Speicher
- 11
- Mikrocontroller, zentrale Recheneinheit
- 12
- externes Gerät
- 13
- Benutzerinterface
- 14
- erste drahtlose Schnittstelle
- 15
- zweite drahtlose Schnittstelle
- 16
- Antenne
- 17
- Antenne
- 18
- Batterie
- 19
- Informationen, Daten
- 20
- Energie
- 21a, 21b
- Online-Dienst
- 22
- Empfänger oder Sende-Empfänger
- 23
- Empfänger oder Sende-Empfänger
- 24
- Empfänger oder Sende-Empfänger
- 22a
- Antenne
- 23a
- Antenne
- 24a
- Antenne
- 24b
- Aktor
- 25
- Platine
- 26
- oberer Gehäuseteil
- 26a
- Abdeckung
- 27
- unterer Gehäuseteil
- 28
- Mikrocontroller, zentrale Recheneinheit
- 29
- Messfühler
- 30
- Datenbus
- S1 bis S9
- Verfahrensschritte
