-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten von einem ersten Teilnehmer zu einem dritten Teilnehmer sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Mobilfunkteilnehmer, wie z.B. Fahrzeuge und sog. Smart-Endgeräte (Telefone usw.), können Daten über herkömmliche Mobilfunkverbindungen (3G, 4G, 5G usw.) versenden. Verbreitete Mobilfunkverträge sehen hierfür in der Regel jedoch ein begrenztes Datenvolumen vor. Nachdem das begrenzte Datenvolumen verbraucht ist, steigen entweder die Kosten für die Datenübertragung deutlich oder eine Geschwindigkeit der Datenübertragung wird gedrosselt.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur Übertragung von Daten von einem ersten Teilnehmer zu einem dritten Teilnehmer sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
-
Die Erfindung überwindet die Probleme im Stand der Technik dadurch, dass die Datenübertragung von dem ersten Teilnehmer (Mobilfunkteilnehmer) zu dem dritten Teilnehmer (z.B. Rechenzentrum o.ä.) über einen oder mehrere zweite Teilnehmer als Vermittler geroutet wird, wobei insbesondere die Datenübertragung von ersten zu dem zweiten Teilnehmer über eine kostenlose Verbindung, insbesondere sog. Car2Car-Verbindung, wie z.B. Bluetooth, WLAN (Wi-Fi), ZigBee, NFC, Wibree, WiMAX im Radiofrequenzbereich, IrDA, optischem Richtfunk oder LiFi im infraroten oder optischen Frequenzbereich stattfindet. Bei dem zweiten Teilnehmer handelt es sich insbesondere auch um einen Mobilfunkteilnehmer, der dann die Daten an den dritten Teilnehmer - über Mobilfunk - weiterübertragen kann, und damit sozusagen einen Teil seines Übertragungsvolumens für den ersten Teilnehmer zur Verfügung stellt, oder im Unterschied zum ersten Teilnehmer an einem Sendeort vorbeikommt, wo eine kostengünstigere Übertragung möglich ist.
-
„Kosten“ werden im Rahmen der Erfindung allgemein als Kosten einer Kostenfunktion angesehen und können monetäre Kosten, aber auch eine Übertragungsdauer, einen Empfangszeitpunkt usw. beinhalten. Soweit mehrere Parameter in die Kostenfunktion eingehen, können diese auch mit eigenen Koeffizienten bzw. Gewichtungsfaktoren versehen sein.
-
Beispielsweise wird die Videoerfassung zur Auswertung des Fahrgastverhaltens insbesondere in Robotertaxis oder beim Carsharing an Bedeutung gewinnen. Um die erhaltenen Videodaten zentral auszuwerten, ist die Übertragung an eine zentrale Recheneinheit nötig. Dies wird nur in Ausnahmefällen über WLAN und ansonsten über Mobilfunknetze erfolgen. Aufgrund eines unterschiedlichen Nutzungsumfangs können dabei in einigen Fahrzeugen vertraglich vereinbarte Datenvolumina rasch verbraucht sein, wohingegen in anderen die Datenvolumina ungenutzt bleiben könnten. Die Erfindung schlägt in diesem Zusammenhang vor, kostengünstigeres Datenvolumen, z.B. freies Datenvolumen weniger genutzter Fahrzeuge oder Datenvolumen an bestimmten Sendeorten, zu verwenden.
-
Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, eine Nutzlast (Payload, die zu übertragenden Daten) über ein verteiltes System an den dritten Teilnehmer übertragen zu können. Das heißt, dass die Gesamtmenge der zu übertragenden Daten zumindest teilweise an einen oder mehrere zweite Teilnehmer übertragen wird, der bevorzugt ein anderes Fahrzeug darstellt. Die Gesamtmenge kann dabei auch in Pakete von zu übertragenden Daten aufgeteilt werden. Jedes Paket kann dann für sich genommen als Menge von zu übertragenden Daten an einen zweiten Teilnehmer übertragen werden. Dieser zweite Teilnehmer weist vorteilhaft die Eigenschaft auf, dass seine Route über einen Ort mit kostengünstigem WLAN führt oder dass er ein hohes freies Mobilfunkdatenvolumen verfügbar hat.
-
Insbesondere betreffen unterschiedliche Aspekte der Erfindung dabei die Schritte, die von dem ersten, zweiten und dritten Teilnehmer durchgeführt werden. Es versteht sich jedoch, dass auch beliebige Kombinationen und Permutationen davon einen Gegenstand der Erfindung darstellen.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfassen die durch den dritten Teilnehmer durchgeführten Schritte ein Empfangen von Positionsdaten des ersten Teilnehmers und eines oder mehrerer zweiter Teilnehmer, ein Berechnen anhand der Positionsdaten des ersten Teilnehmers und des einen oder der mehreren zweiten Teilnehmer eines Übergabeortes zur Übertragung der Daten von dem ersten Teilnehmer an den zweiten oder einen der mehreren zweiten Teilnehmer, ein Senden von Bestimmungsdaten, wie z.B. Koordinaten o.ä., des Übergabeortes zumindest an den ersten Teilnehmer und vorzugsweise auch an den zweiten oder den einen der mehreren zweiten Teilnehmer, und ein Empfangen der Daten von dem zweiten oder dem einen der mehreren zweiten Teilnehmer. Somit empfängt am Ende der dritte Teilnehmer die Daten von dem zweiten oder dem einen der mehreren zweiten Teilnehmer.
-
Dementsprechend trägt also der dritte Teilnehmer dafür Sorge, dass er die Daten von dem ersten Teilnehmer vermittels eines zweiten Teilnehmers erhält. Dabei kann die Vermittlung auch mehrere zweite Teilnehmer umfassen, d.h. eine Übertragungskette von dem ersten zu einem ersten zweiten, von dort zu einem zweiten zweiten usw. und schließlich zu dem dritten Teilnehmer.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfassen die durch den ersten Teilnehmer durchgeführten Schritte ein Senden von Positionsdaten des ersten Teilnehmers an den dritten Teilnehmer, ein Empfangen eines Übergabeortes von dem dritten Teilnehmer, und bei Erreichen des Übergabeortes, ein Senden der Daten an einen zweiten Teilnehmer.
-
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung umfassen die durch den zweiten Teilnehmer durchgeführten Schritte ein Senden von Positionsdaten des zweiten Teilnehmers an den dritten Teilnehmer, bei Erreichen eines Übergabeortes, ein Empfangen der Daten von dem ersten Teilnehmer, bei Erreichen eines Sendeortes, der mit dem Übergabeort identisch sein kann, ein Senden der empfangenen Daten, an ein Sendeziel, insbesondere den dritten Teilnehmer.
-
Die Erfindung entfaltet besondere Vorteile, wenn es sich um sehr große Daten handelt, wie z.B. um Videodaten, Bilddaten oder Sprachdaten, die z.B. mittels einer Kamera bzw. eines Mikrofons des ersten Teilnehmers aufgenommen wurden. Die Erfindung kann jedoch ebenso vorteilhaft für Messdaten, z.B. von Sensoren im ersten Teilnehmer, beispielsweise in Form von Messprotokollen o.ä., oder Sicherungsdaten (sog. Backups) verwendet werden.
-
Die Positionsdaten als Grundlage zur Bestimmung des Übergabeorts umfassen insbesondere aktuelle Positionsdaten (d.h. wo befinden sich die ersten und zweiten Teilnehmer im Moment) und/oder zukünftige Positionsdaten (d.h. wo befinden sich die ersten und zweiten Teilnehmer in der Zukunft). Sie können beispielsweise von Navigationssystemen oder Routenplanern oder auch von Routenplänen (z.B. bei Speditionen usw.) stammen.
-
Um dem ersten Teilnehmer eine Identifikation des zweiten Teilnehmers zu ermöglichen, d.h. wem er die Daten übertragen soll, sendet der dritte Teilnehmer vorzugsweise auch Identifikationsdaten über den zweiten oder den einen der mehreren zweiten Teilnehmer an den ersten Teilnehmer. Dementsprechend empfängt der erste Teilnehmer vorzugsweise die Identifikationsdaten über den zweiten Teilnehmer.
-
Um dem zweiten Teilnehmer eine Identifikation des ersten Teilnehmers zu ermöglichen, d.h. von wem er die Daten übertragen soll, sendet der dritte Teilnehmer vorzugsweise auch Identifikationsdaten über den ersten Teilnehmer an den zweiten oder den einen der mehreren Teilnehmer. Dementsprechend empfängt der zweite Teilnehmer vorzugsweise die Identifikationsdaten über den ersten Teilnehmer.
-
Vorzugsweise sendet der dritte Teilnehmer an den zweiten oder den einen der mehreren zweiten Teilnehmer auch Bestimmungsdaten, wie z.B. Koordinaten o.ä., eines Sendeortes, an welchem der zweite Teilnehmer die Daten dann wieder weiterversenden soll, und/oder eine Sendeart, auf welche Weise bzw. über welche Übertragungsart der zweite Teilnehmer die Daten dann wieder weiterversenden soll, und/oder ein Sendeziel, an wen der zweite Teilnehmer die Daten dann wieder weiterversenden soll. Dementsprechend empfängt der zweite Teilnehmer diese Daten auch. Das Sendeziel kann insbesondere der dritte Teilnehmer selbst oder ein anderer zweiter Teilnehmer sein, wobei in letzterem Fall der zweite Teilnehmer dann im Verfahrensablauf an die Stelle des ersten Teilnehmers tritt. Damit kann der dritte Teilnehmer besser kontrollieren, wann und wie der zweite Teilnehmer die Daten weiterversendet.
-
Vorzugsweise stellt der dritte Teilnehmer auch sicher, dass er die dritten Daten rechtzeitig erhält. Er kann beispielsweise einen voraussichtlichen Empfangszeitpunkt der Daten bestimmen, d.h. wann die Daten voraussichtlich bei ihm eintreffen müssen, wenn alle Schritte fehlerfrei ablaufen. Sollte dieser voraussichtliche Empfangszeitpunkt überschritten werden oder später als ein spätest möglicher Empfangszeitpunkt sein, sendet der dritte Teilnehmer vorzugsweise einen Sendebefehl an den ersten Teilnehmer und empfängt dann die Daten (doch) von dem ersten Teilnehmer, ggf. auch unter Inkaufnahme höherer Übertragungskosten, anstatt die Daten von dem zweiten oder dem einen der mehreren zweiten Teilnehmer zu empfangen.
-
Ein spätest möglicher Empfangszeitpunkt kann sich insbesondere durch den Inhalt bzw. Verwendungszweck der Daten ergeben. Dienen die Daten beispielsweise zu Abrechnungszwecken, müssen sie rechtzeitig vor dem Abrechnungszeitpunkt vorliegen usw.
-
Insbesondere werden der zweite oder der eine der mehreren zweiten Teilnehmer und/oder der Übergabeort und/oder der Sendeort und/oder die Sendeart und/oder Sendeziel durch den dritten Teilnehmer nach mindestens einem Auswahlkriterium ausgewählt. Das Auswahlkriterium umfasst insbesondere die oben bereits genannte Kostenfunktion. Vorzugsweise werden die Auswahlen so getroffen, dass insgesamt die geringsten Kosten entstehen.
-
Insbesondere wird bzw. ist als Übergabeort ein Ort bestimmt, bei dem sich der erste und der zweite oder der eine der mehreren zweiten Teilnehmer voraussichtlich so lange in einer Übertragungsreichweite aufhalten, dass eine Übertragung der Daten von dem ersten Teilnehmer zu dem zweiten oder dem einen der mehreren zweiten Teilnehmer möglich ist, und zwar insbesondere über eine Verbindung, deren Kosten unter einem vorgebbaren Kostenschwellwert liegen. Der Kostenschwellwert kann insbesondere davon abhängig gemacht werden, welche Kosten die direkte Übertragung vom ersten zum dritten Teilnehmer verursachen würde.
-
In Ausgestaltung der Erfindung kann auch eine Umleitung von Teilnehmern veranlasst werden, insbesondere durch den dritten Teilnehmer, z.B. durch Umstellen von Routen, um geeignete Übergabeorte oder Sendeorte zu schaffen und die Teilnehmer dorthin zu lotsen. Beispielsweise kann das Navigationssystem dahingehend beeinflusst werden, dass es bei einer Zieleingabe durch den Benutzer gezielt eine Route für den ersten oder den einen oder die mehreren zweiten Teilnehmer berechnet, die über einen Ort mit kostengünstigen Datenübertragungsmöglichkeiten führt. Dies kann dazu führen, dass der erste Teilnehmer einen Umweg über einen Übergabeort, um dort den zweiten Teilnehmer zu treffen, oder der zweite Teilnehmer einen Umweg über einen Sendeort, um dort die Daten zu senden, macht.
-
Bevorzugt wird von dem ersten Teilnehmer, sobald zu übertragende Daten oder eine Nutzlast bereitstehen, ein Hashwert generiert und an den dritten Teilnehmer gesendet und von dem dritten Teilnehmer empfangen. Wenn dann die Daten durch den dritten Teilnehmer empfangen werden, kann somit anhand des Hashwertes vorteilhaft überprüft werden, ob es sich tatsächlich um die gewünschten Daten handelt. Somit kann die Integrität der Daten gewährleistet werden. Das Übertragen des Hashwertes benötigt nur ein sehr kleines Datenvolumen.
-
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
-
Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
-
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
-
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt schematisch eine Straßenkarte mit Bewegungsrouten von drei Fahrzeugen, von denen zwei als erster und zweiter Teilnehmer eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchführen.
- 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
Ausführungsform(en) der Erfindung
-
1 zeigt schematisch eine Straßenkarte mit Bewegungsrouten von drei Fahrzeugen, wobei ein erstes Fahrzeug mit 3 bezeichnet ist, ein zweites Fahrzeug mit 4 bezeichnet ist und ein drittes Fahrzeug mit 5 bezeichnet ist. Die Stra-ßen des Straßennetzes sind mit 1 bezeichnet.
-
Die drei Fahrzeuge 3, 4, 5 stellen erste und zweite Teilnehmer im Sinn der Erfindung dar und sind beispielsweise mit Mobilfunk- und Car2Car-Übertragern (z.B. Wi-Fi usw.) ausgerüstet. Sie können beispielsweise Mitglieder einer Fahrzeugflotte eines Anbieters mit einem Stützpunkt 2 sein. Die drei Fahrzeuge 3, 4, 5 verfügen je über ein Navigationssystem oder andere Mittel zur Routenplanung bzw. Routenvorgabe.
-
Auch der Stützpunkt 2 ist mit Empfangsinfrastruktur ausgerüstet, z.B. Wi-Fi, mit der sich die Fahrzeuge 2, 3, 4 verbinden können. Der Stützpunkt ist mit einer Recheneinheit 100 als dritter Teilnehmer, z.B. in einem Rechenzentrum, verbunden, z.B. über eine Festleitung.
-
1 zeigt einen Zustand, in dem die Fahrzeuge 3, 4, 5 sich gerade auf Routen 31, 41, 51 zu Zielpunkten 32, 42, 52 befinden. Die Routen und Zielpunkte können insbesondere über das Navigationssystem in den Fahrzeugen festgelegt sein.
-
2 zeigt ein Flussdiagramm, in dem eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verweis auf 1 beschrieben wird. Das Flussdiagramm ist in drei Spalten unterteilt, wobei die erste Spalte dem ersten Fahrzeug 3 (als erster Teilnehmer), die zweite Spalte dem zweiten Fahrzeug 4 und dritten Fahrzeug 5 (als zweite Teilnehmer) und die dritte Spalte der Recheneinheit 100 (als dritter Teilnehmer) zugewiesen sind.
-
Das erste Fahrzeug 3 enthält Daten die an die Recheneinheit 100 übertragen werden sollen. Beispielsweise ist ein kostenloses Mobilfunkübertragungsvolumen des Fahrzeugs jedoch schon ausgeschöpft bzw. nicht mehr ausreichend für die Übertragung.
-
In Schritt S31 sendet das Fahrzeug 3 als erster Teilnehmer seine Positionsdaten an die Recheneinheit 100. Auch das zweite Fahrzeug 4 und das dritte Fahrzeug 5 senden in Schritt S41 als zweite Teilnehmer ihre Positionsdaten an die Recheneinheit 100. Die Positionsdaten, die von den Fahrzeugen 3, 4 und 5 gesendet werden, umfassen hier aktuelle Positionsdaten und zukünftige Positionsdaten aus dem Navigationssystem. Die Positionsdaten werden insbesondere über eine Mobilfunkverbindung (wie 3G, 4G, 5G usw.) an die Recheneinheit gesendet. Da die Positionsdaten kein großes Datenvolumen beanspruchen, führt dies nicht zu signifikanten Kosten.
-
In Schritt S102 empfängt der dritte Teilnehmer, hier die Recheneinheit 100, die Positionsdaten, die von dem ersten 3, zweiten 4 und dritten 5 Fahrzeug gesendet wurden.
-
Diese Schritte können insbesondere bei Änderungen oder regelmäßig stattfinden, so dass die Standorte und Routen aller Teilnehmer in der Recheneinheit 100 bekannt sind.
-
In Schritt S103 berechnet die Recheneinheit 100 als dritter Teilnehmer anhand der Positionsdaten des ersten 3, zweiten 4 und dritten Fahrzeugs 5 einen Übergabeort zur Übergabe der Daten von dem ersten Teilnehmer, also dem ersten Fahrzeug 3, an einen der mehreren zweiten Teilnehmer.
-
Hierbei kann die Recheneinheit 100 optional einen voraussichtlichen Empfangszeitpunkt der Daten bestimmen und ob dieser Empfangszeitpunkt vor einem spätest möglichen Empfangszeitpunkt liegt.
-
Weiterhin wird hier einer der mehreren zweiten Teilnehmer 4, 5 durch den dritten Teilnehmer 100 ausgewählt. Dies geschieht in dieser Ausführungsform anhand einer Kostenfunktion, mittels der ermittelt wird, bei welchem zweiten Teilnehmer die geringsten Übertragungskosten entstehen. Übertragungskosten können insbesondere als monetäre Kosten bestimmt werden. Anhand der von den Navigationssystemen berechneten Bewegungsrouten 31, 41, 51 ist sichtbar, dass die Bewegungsroute 31 des ersten Fahrzeugs 3 und die Bewegungsroute 41 des zweiten Fahrzeugs 4 über einen gemeinsamen Straßenabschnitt führen. Außerdem führt die Bewegungsroute des zweiten Fahrzeugs 4 am Stützpunkt 2 vorbei. Somit wird durch die Kostenfunktion ermittelt, dass ein Senden der Daten über die Car2Car-Verbindung von dem ersten Fahrzeug 3 zu dem zweiten Fahrzeug 4 und ein Weitersenden der Daten von dem zweiten Fahrzeug 4 über die WLAN-Verbindung am Ort des Stützpunkts 2 und von dort an die Recheneinheit 100 die kostengünstigste Übertragung darstellt.
-
Somit wird als der zweite Teilnehmer, an den die Daten von dem ersten Fahrzeug 3 gesendet werden, das zweite Fahrzeug 4 bestimmt, und als Übergabeort ein Teil des gemeinsamen Straßenabschnittes der Routen 31 und 41, der mit 34 bezeichnet ist.
-
In Schritt S104 werden dann Bestimmungsdaten des Übergabeorts 34 von der Recheneinheit 100 sowohl an das erste Fahrzeug 3 als auch an das zweite Fahrzeug 4 gesendet, ebenso an das zweite Fahrzeug 4 Bestimmungsdaten über einen Sendeort, eine Sendeart und ein Sendeziel.
-
Weiterhin werden bevorzugt von der Recheneinheit 100 Identifikationsdaten über das zweite Fahrzeugs 4 an das erste Fahrzeug 3 gesendet. Weiterhin bevorzugt können von der Recheneinheit 100 auch Identifikationsdaten über das erste Fahrzeug 3 an das zweite Fahrzeug 4 gesendet werden.
-
In Schritt S35 empfängt das erste Fahrzeug 3 von der Recheneinheit 100 die Bestimmungsdaten des Übergabeorts 34 und die Identifikationsinformationen über das zweite Fahrzeug 4.
-
In Schritt S45 empfängt das zweite Fahrzeug 4 von der Recheneinheit 100 die Bestimmungsdaten des Übergabeorts 34 und die Identifikationsinformationen über das erste Fahrzeug 3 sowie die Bestimmungsdaten über den Sendeort, die Sendeart und das Sendeziel.
-
Sobald zwischen dem ersten Fahrzeug 3 und dem zweiten Fahrzeug 4 mit fortschreitender Bewegungsroute in der Nähe des Übergabeortes 34 eine Übertragungsreichweite erreicht wird, sendet das erste Fahrzeug 3 in Schritt S36 die Daten über die WLAN-Verbindung an das zweite Fahrzeug 4.
-
In Schritt S47 empfängt das zweite Fahrzeug 4 die Daten von dem ersten Fahrzeug 3 über die WLAN-Verbindung. Das zweite Fahrzeug 4 setzt dann seine Bewegungsroute fort, bis es in Übertragungsreichweite zum Stützpunkt 2 als Sendeort gelangt. Am Sendeort überträgt das zweite Fahrzeug 4 die vom ersten Fahrzeug 3 empfangenen Daten über den Stützpunkt 2 an die Recheneinheit 100.
-
In Schritt S109 empfängt die Recheneinheit 100 die von dem ersten Fahrzeug stammenden Daten von dem zweiten Fahrzeug 4.
-
Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel die Datenübertragung von dem ersten Fahrzeug 3 zu der Recheneinheit 100 vollständig über zwei kostengünstige Verbindungen durchgeführt werden, so dass das vergleichsweise teure Mobilfunknetz nur für die Positionsdatenübermittlung und die Identifikationsdatenübermittlung in Anspruch genommen werden muss.
-
Sollte jedoch beispielsweise der voraussichtliche Empfangszeitpunkt der Daten nicht eingehalten werden oder nach dem spätest möglichen Empfangszeitpunkt liegen, kann die Recheneinheit 100 den ersten Teilnehmer 3 vorzugsweise anweisen, die Daten direkt zu senden, notfalls auch unter Einsatz der Mobilfunkverbindung.
