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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen von Funktionalitäten.
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Stand der Technik
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Maschinen, Geräte oder sonstige Vorrichtungen und Anwendungen wie z.B. Mikroskope, Computer oder auch industrielle Fertigungsanlagen sind typischerweise derart aufgebaut, dass die einzelnen Komponenten oder Teile einer solchen Maschine bzw. eines solchen Geräts derart zusammenarbeiten oder zusammenwirken, dass die betreffende Maschine bzw. das betreffende Gerät (als Ganzes) ordnungsgemäß funktioniert.
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Mehrere verschiedene Maschinen, Geräte, sonstige Vorrichtungen oder Anwendungen hingegen können zumeist nicht oder allenfalls begrenzt zusammenarbeiten oder zusammenwirken. So kann z.B. ein Drucker an einen Computer angeschlossen werden, sodass der Drucker von dem Computer bzw. einem Benutzer des Computers verwendet werden kann. Eine andere Nutzung des Druckers ist damit aber - in der Regel - nicht möglich. Aus der Industrie, insbesondere im Rahmen der sog. Industrie 4.0, ist es z.B. bekannt, dass mehrere Maschinen zwar in gewisser Weise zusammenwirken, allerdings nur im Sinne eines vorgegebenen Verfahrensablaufs, bei dem eine Maschine nach der anderen bestimmte Arbeiten vornimmt.
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Möglichkeiten zur Konfiguration oder Parametrierung von z.B. Geräten oder Maschinen sind beispielsweise aus der
EP 3 399 375 A1 , der
EP 1 929 382 B1 , der
US 9 592 779 B2 , der
US 2018 / 0 012 182 A1 oder der
US 9 213 230 B1 bekannt.
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Vor diesem Hintergrund stellt sich daher die Aufgabe, eine Möglichkeit anzugeben, dass mehrere Vorrichtungen im Sinne eines Ganzen oder einer Einheit zusammenwirken können.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren sowie ein Computerprogramm mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zum Bereitstellen von Funktionalitäten dient, mit mindestens einer Speichereinheit, einer Kommunikationsschnittstelle sowie einer Verarbeitungseinheit (z.B. mit einem Prozessor). Als solche Vorrichtung kommen verschiedenste Vorrichtungen oder Geräte oder Maschinen oder auch bestimmte Teile oder Komponenten hiervon in Betracht, denkbar ist z.B., dass die Vorrichtung wenigstens eines der folgenden umfasst oder Teil eines der folgenden ist: ein Computer, ein Mikroskop, ein Mikrotom, eine Hochdruckgefrieranlage, ein Färbeautomat, ein Beschichtungsgerät, ein Pepitierroboter, ein Bestückungsroboter (als insbesondere ein Roboter, der ein erstes Material auf ein zweites Material aufbringt), eine Klimakammer, ein Gerät zur Laborautomatisierung, ein motorisierter Tisch, ein Heizsystem, ein Kühlsystem, ein Injektionssystem und eine Beleuchtungsvorrichtung umfassend beispielsweise einen Laser, eine LED und/oder ein Lampenhaus. Generell kommen z.B. aber auch andere Laborgeräte in Betracht. Insbesondere ist anzumerken, dass eine Vorrichtung nicht ein Gesamtgerät sein muss, es können auch nur Teile eines Geräts sein. Auch wenn die vorliegende Erfindung mitunter in Bezug auf eine spezielle Vorrichtung beschrieben wird, so ist sie nicht darauf beschränkt, wie aus den noch folgenden Ausführungen auch hervorgehen wird.
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In der mindestens einen Speichereinheit sind ein erster Parametersatz und ein zweiter Parametersatz bereitgestellt. Dabei umfasst der erste Parametersatz einen oder mehrere erste Parameterwerte, welche angeben, ob eine einem ersten Parameterwert zugeordnete Funktionalität durch die Vorrichtung anderen Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden kann. Der zweite Parametersatz umfasst einen oder mehrere zweite Parameterwerte, die angeben, ob eine einem zweiten Parameterwert zugeordnete Funktionalität durch andere Vorrichtungen der ersten Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden soll.
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Mit anderen Worten betreffen der erste Parametersatz bzw. die ersten Parameterwerte insbesondere Funktionalitäten, die die Vorrichtung selbst durchführen bzw. zur Verfügung stellen kann, und diese insbesondere auch einer oder mehreren anderen Vorrichtungen zur Verfügung stellen kann. Handelt es sich bei der Vorrichtung z.B. um ein Mikroskop, so kann die Funktionalität die Angabe einer Position (z.B. in x-, y- oder z-Richtung) eines Probentisches und/oder dessen Verstellbarkeit sein. Ein erster Parameterwert gibt dann z.B. an, dass die Vorrichtung, also das Mikroskop, eine z-Richtung des Probentischens verstellen kann und diese Funktionalität anderen Vorrichtungen zur Verfügung stellen kann, z.B. einem Tablet oder einem anderen Computer.
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Der zweite Parametersatz bzw. die zweiten Parameterwerte betreffen dann insbesondere Funktionen oder Funktionalitäten, die die Vorrichtung selbst nicht durchführen bzw. nicht zur Verfügung stellen kann, welche aber wünschenswert wären oder auch bei der Verwendung der Vorrichtung wünschenswert wären, und daher von einer anderen Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden sollen. Bei dem erwähnten Beispiel kann das Mikroskop möglicherweise selbst keine Temperatur messen, eine Information darüber wäre aber z.B. beim Betrachten einer Probe wünschenswert. Bei den anderen Vorrichtungen könnte es sich dann z.B. um eine Temperaturmesseinrichtung oder sonstige Geräte handeln, die u.a. die Möglichkeit haben, eine Temperatur zu messen oder ggf. auch nur anderweitig einen aktuellen Temperaturwert zur Verfügung zu stellen.
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Die Kommunikationsschnittstelle ist eingerichtet zum Erhalten mindestens eines dritten Parametersatzes von einer zweiten Vorrichtung (also einer anderen Vorrichtung als der empfangenden Vorrichtung). Dieser dritte Parametersatz umfasst dritte Parameterwerte, die angeben, welche den dritten Parameterwerten zugeordneten Funktionalitäten durch die zweite Vorrichtung (der ersten bzw. empfangenden Vorrichtung) zur Verfügung gestellt werden können. Mit anderen Worten entsprechen der dritte Parametersatz bzw. die dritten Parameterwerte dem ersten Parametersatz bzw. den ersten Parameterwerte, aber eben bei der zweiten Vorrichtung, nicht bei der (ersten) Vorrichtung. Insbesondere betreffen der dritte Parametersatz bzw. die dritten Parameterwerte also Funktionalitäten, die die zweite Vorrichtung - also nicht notwendigerweise die (erste) Vorrichtung selbst - durchführen bzw. zur Verfügung stellen kann. Bei dem vorhin erwähnten Beispiel könnte es sich bei der zweiten Vorrichtung also z.B. um eine Temperaturmesseinrichtung handeln. Diese müsste dann eine Temperaturmessung durchführen können und insbesondere auch der (ersten) Vorrichtung ermöglichen, diese Temperaturmessung durchzuführen oder einen Temperaturwert zu erhalten.
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In diesem Sinne verfügen Maschinen (bzw. die erwähnten Vorrichtungen) über verschiedene, bereits eingebaute Sensoren (z.B. Temperaturmesssysteme) und Aktoren (z.B. elektronische Schalter) und ggf. weitere Funktionalitäten sowie dabei anfallende Daten. Ebenso haben solchen Maschinen aber „Wünsche“ an weitere Sensoren und/oder Aktoren, die nicht bereits in die Maschine selbst eingebaut wurden, also „Wünsche“ bezüglich (noch) fehlender Daten. Parameterlisten weisen dabei für jede Maschine (Vorrichtung) in z.B. standardisierter Weise aus, was sie als Sensoren, Daten und Aktoren „im Angebot“ haben (also die ersten bzw. dritten Parameterwerte von oben) und welche Sensoren, Daten und Aktoren sie sich „wünschen“ (also die zweiten Parameterwerte von oben).
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Die Verarbeitungseinheit ist eingerichtet, den dritten Parametersatz mit dem zweiten Parametersatz zu vergleichen, und auf Grundlage des Vergleichs Funktionalitäten der zweiten Vorrichtung zur Nutzung auszuwählen, und eine Nutzverbindung mit der zweiten Vorrichtung aufzubauen, falls mindestens eine Funktionalität der zweiten Vorrichtung zur Nutzung ausgewählt wurde. Durch den Vergleich zwischen dem zweiten und dem dritten Parametersatz kann also abgeglichen werden, welche Funktionalitäten die (erste) Vorrichtung gerne hätte bzw. gerne nutzen möchte und welche davon durch die zweite Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden kann. Trifft dies auf zumindest eine Funktionalität zu, im vorigen Beispiel die Temperaturmessung, so kann, wenn dies gewünscht wird, diese Funktionalität ausgewählt werden und dann auch bei der (ersten) Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden. Hierzu wird die erwähnte Nutzverbindung aufgebaut. Unter einem Auswählen einer Funktionalität ist dabei insbesondere zu verstehen, dass bestimmt wird, dass diese Funktionalität (der zweiten Vorrichtung) in der (ersten) Vorrichtung (über die Nutzverbindung) zur Verfügung gestellt werden soll.
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Kommen also z.B. mehrere unterschiedliche Maschinen (Vorrichtungen) zusammen, z.B. indem sie sich per Netzwerk zu einem Verbund verbinden (oder verbunden werden), können die Maschinen ihre Parameterlisten automatisch vergleichen und sich - um bei dem oben erwähnten Beispiel der „Wünsche“ zu bleiben - die gewünschten Sensoren, Daten und Aktoren gegenseitig automatisch, manuell und/oder per Policy kontrolliert zur Verfügung stellen. „Wünscht“ sich z.B. ein Mikroskop eine Kamera und die Kamera eine kontrollierbare Lichtquelle, so kann das Mikroskop der Kamera seine Lichtquelle automatisch zur Verfügung stellen und im Gegenzug kann sich die Kamera dem Mikroskop zur Verfügung stellen.
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Das gegenseitige Zurverfügungstellen läuft dabei vorzugsweise automatisch ab. Zusätzliche Parameter können die „Wünsche“ der Maschinen weiter verfeinern, z.B. könnte sich ein Mikroskop (in vorstehendem Beispiel) eine Farbkamera wünschen; daher würden sich Schwarz-Weiß-Kameras z.B. nicht mit dem Mikroskop verbinden (lassen). Gleichwohl könnte die Kamera aber das „gewünschte“ Lichtmodul des Mikroskops verwenden. Das genaue Prozedere der Verbindung kann z.B. über Rule- bzw. Regel-Sets gesteuert werden. In den Regeln werden dann z.B. auch Policies verarbeitet, etwa für einen GPPS konformen Austausch. Die Schnittstellen können alle möglichen sein, z.B. Funkstandards wie 5G etc. oder Kabel wie z.B. RJ45 etc. Die verwendeten Protokolle können alle bekannten sein, z.B. TCP/IP. Die Sicherheitsstandards des Austauschs können alle Standards sein, z.B. SSL, TLS.
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Die Nutzverbindung kann, insbesondere bei Funkverbindungen, vorzugsweise auch automatisch über mehrere Maschinen geroutet werden (Repeater-Technik). Die betreffenden Parameterlisten einer Maschine können zudem upgedatet bzw. aktualisiert werden, um bei Software-Updates einer Maschine auch neue Fähigkeiten oder „Wünsche“ abzubilden.
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Hierzu sei erwähnt, dass eine solche Nutzverbindung insbesondere derart ausgebildet ist, dass die Funktionalität in bzw. durch die zweite Vorrichtung ausgeführt werden kann, ein Befehl oder eine Ansteuerung hierfür aber von der (ersten) Vorrichtung kommt bzw. kommen kann und ggf. auch dort beauftragt wird. So kann z.B. ein Benutzer des Mikroskops (oder ggf. auch das Mikroskop automatisiert) eine Temperaturmessung anfordern, wozu über die Nutzverbindung die zweite Vorrichtung entsprechend angesteuert wird.
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Die Verbindung mehrerer Maschinen bzw. Vorrichtungen oder von Teilen davon zu einem Verbund ist dabei insbesondere sowohl statisch als auch dynamisch möglich. Der statische Fall umfasst z.B. vor Ort installierte Vorrichtungen wie beispielsweise die schon erwähnten Vorrichtungen Mikroskop, Temperaturmesseinrichtung und Drucker, die sich - ggf. zunächst nur initial - entsprechend verbinden und Funktionalitäten austauschen bzw. zur Verfügung stellen. Sobald eine Änderung von Funktionalitäten an einer der Vorrichtungen auftritt, kann dies erneut aktualisiert werden.
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Der dynamische Fall umfasst z.B. die Interaktion mobiler Vorrichtungen mit anderen, ggf. auch vor Ort installierten Vorrichtungen. Wenn z.B. der Benutzer eines mobilen Endgeräts (wie Notebook, Smartphone, Tablet o.ä.) als eine solche Vorrichtung sich z.B. (mit dieser Vorrichtung) in einem Gebäude bewegt, können die umliegenden Geräte (wie Laborgeräte, Computer, Drucker, Thermometer etc.) ihre Funktionalitäten dynamisch zur Verfügung stellen bzw. das mobile Endgerät kann seine Funktionalitäten einer oder mehreren dieser Geräte zur Verfügung stellen (dieses Zurverfügungstellen kann auch hier durch entsprechende sicherheits-/lizenzabhängige Policies eingeschränkt werden). Abhängig davon, wo sich der Benutzer befindet, stehen ihm also z.B. andere Möglichkeiten über sein mobiles Endgerät zur Verfügung. So kann es z.B. sein, dass der Benutzer sich an ein Mikroskop in einem Labor setzt und das Tablet, das er bei sich trägt, automatisch als Ausgabe- und/oder Bedieneinheit des Mikroskops angebunden wird. Wenn der Benutzer sich mit dem Tablet später bei einem Drucker befindet, kann das Tablet z.B. als Eingabe-/Anzeigegerät für den Drucker dienen, sofern dieser Drucker dies erlaubt.
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Zusammenfassend gibt es also insbesondere eine bestimmte Anzahl (oder Gesamtheit) an Funktionalitäten, die die (erste) Vorrichtung und die zweite Vorrichtung oder auch alle (berücksichtigten) Vorrichtungen insgesamt bzw. zusammen durchführen bzw. zur Verfügung stellen können. Es versteht sich, dass hierbei in der Praxis manche Funktionalitäten, identische oder ähnliche (vgl. auch noch spätere Erläuterungen), auch von mehreren Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden können. Eine Liste oder Tabelle mit allen diesen Funktionalitäten (und ggf. auch weiteren Spezifizierungen/Ausprägungen dieser Funktionalitäten) kann z.B. in jeder Vorrichtung bzw. dort in einer Speichereinheit hinterlegt sein. Der erste Parametersatz bzw. die ersten Parameterwerte geben dann an, welche davon die (erste) Vorrichtung zur Verfügung stellen kann (dies werden in der Praxis nur einige wenige sein), der zweite Parametersatz bzw. die zweiten Parameterwerte geben an, welche davon die (erste) Vorrichtung gerne hätte bzw. sich wünscht, und der dritte Parametersatz bzw. die dritten Parameterwerte geben an, welche davon von der zweiten Vorrichtung für die (erste) Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden können. Diese können - bei Bedarf und soweit gewünscht - über die Nutzverbindung dann in der (ersten) Vorrichtung eingebunden werden, sodass sie dort auch zur Verfügung stehen oder zumindest verwendet werden können.
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In weiteren Spezifizierungen könnten dann die Parameter, die die Funktionalitäten angeben, nochmals weiter spezifiziert sein, also z.B. mit welcher konkreten Ausprägung eine bestimmte Funktionalität gewünscht oder zur Verfügung gestellt wird. Beispielsweise kann von verschiedenen Vorrichtungen jeweils eine Temperaturmessung, aber mit unterschiedlicher Genauigkeit zur Verfügung gestellt werden. Ebenso kann dann spezifiziert sein, welche davon gewünscht ist bzw. welche ggf. als Rückfalllösung akzeptiert wird.
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Auf diese Weise kann also ein logischer Verbund oder ein System (im Sinne einer Domäne) aus mehreren Vorrichtungen gebildet werden, in dem manche Vorrichtungen anderen Vorrichtungen bestimmte Funktionalitäten sozusagen „leihen“, also über die Nutzverbindung zur Verfügung stellen. Ein logischer Verbund ist also insbesondere in dem Sinne zu verstehen, dass sich die einzelnen Vorrichtungen (also Maschinen oder Teile von Maschinen) durch den Austausch Ihrer Sensor-, Daten- und Aktor-Funktionalitäten bzw. -Fähigkeiten untereinander und vorzugsweise automatisch zu einer neuen Maschine, einer Art „Supermaschine“ verbinden. Ein Anwender oder Benutzer einer dieser Vorrichtungen kann damit also nicht nur die Funktionalitäten dieser einen Vorrichtung selbst nutzen, sondern auch - vorzugsweise anteilig - die Funktionalitäten anderer Vorrichtungen. Die Sensoren, Daten und Aktoren anderer Vorrichtungen (Maschinen) können also zum Teil in der eigenen Vorrichtung (Maschine) genutzt werden.
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Die Einbindung solcher dem dritten Parametersatz bzw. den dritten Parameterwerten entsprechenden Funktionalitäten kann durch den Vergleich in der Vergleichseinheit (diese kann z.B. einen Prozessor umfassen oder Teil eines solchen sein) automatisiert erfolgen. Ein Benutzer oder Anwender muss hierzu nichts unternehmen. Beim vorstehenden Beispiel wird die Funktionalität der Temperaturmessung also z.B. automatisiert eingebunden und bei Benutzung des Mikroskops zur Verfügung gestellt, wenn zum einen die Temperaturmessung seitens des Mikroskops gewünscht oder gefordert wird, und zum anderen eine andere Vorrichtung (im Verbund) diese zur Verfügung stellen kann.
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Es kann damit auch ein Fall auftreten, bei dem eine bestimmte Funktionalität in der (ersten) Vorrichtung zwar gewünscht ist, allerdings keine andere Vorrichtung (im Verbund) diese zur Verfügung stellen kann. Insofern ist es bevorzugt, wenn die (erste) Vorrichtung oder dort die Vergleichseinheit dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des Vergleichs eine Rückmeldung oder Information darüber auszugeben, dass eine einem zweiten Parameterwert entsprechende Funktionalität nicht zur Nutzung ausgewählt werden kann oder nicht zur Verfügung gestellt werden kann. Dies kann z.B. mittels Ausgrauen von Funktionen in einer Benutzerschnittstelle (GUI) der (ersten) Vorrichtung, entsprechende Pop-Up-Fenster, Aufleuchten einer LED, akustische Meldungen oder dergleichen erfolgen.
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Eine Kommunikation der (ersten) Vorrichtung mit der zweiten oder allgemein anderen Vorrichtungen kann über die erwähnte Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Während zum Erhalten bzw. Empfangen des dritten Parametersatzes oder Teilen hiervon z.B. lediglich eine einfache Nachricht mit betreffender Information empfangen werden können muss, ist zum Herstellen der Nutzverbindung mitunter der Austausch weiterer Daten und/oder Informationen (z.B. Steuersignale) nötig. Grundsätzlich kann die Kommunikationsschnittstelle dabei bevorzugt mindestens eines der folgenden umfassen: eine kabelgebundene Schnittstelle, eine drahtlose Schnittstelle, eine optische Schnittstelle, eine induktive Schnittstelle, eine akustische Schnittstelle. Es können also insbesondere auch mehrere von jeder Art und/oder mehrere Arten von Schnittstellen vorhanden sein. Beispielsweise kann es sich dabei um eine WLAN-Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle, eine Glasfaserschnittstelle bzw. eine Glasfaserverbindung, eine Mobilfunkverbindung (insbesondere eine auf dem 5G-Standard beruhende Mobilfunkverbindung), eine USB-Schnittstelle, eine Schnittstelle zu einem Bussystem, oder eine parallele Schnittstelle handeln.
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In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass zum Ausgeben oder Übermitteln von Nachrichten mit z.B. Parametersätzen nicht notwendigerweise eine bidirektionale Kommunikationsverbindung nötig ist, denkbar sind z.B. auch sog. Broadcast-Nachrichten wie sie z.B. bei Bluetooth-Advertising der Fall ist.
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Weiterhin sei erwähnt, dass die (erste) Vorrichtung und die zweite Vorrichtung nicht notwendigerweise direkt miteinander kommunikativ verbunden seine müssen. Vielmehr kann eine Einbindung beider Vorrichtungen (und auch weiterer Vorrichtungen) in ein Netzwerk (Intranet, Ethernet, ggf. auch teils über direkte Verbindungen mit anderweitig eingebundenen Vorrichtungen, oder indirekt über Repeater automatisch geroutet) ausreichend sein. Damit können die einzelnen Vorrichtung auch räumlich weit voneinander entfernt stehen, letztlich sogar über die Welt verteilt.
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Wie schon erwähnt, kommen als (erste) Vorrichtung verschiedenste Vorrichtungen oder Geräte (oder auch Teile davon) in Betracht. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung daher weiter mindestens eines der folgenden Elemente: einen Aktor, einen Sensor, eine Daten-Speichereinheit, eine Daten-Leseeinheit, eine Daten-Ausgabeeinheit, eine Recheneinheit, eine Bedieneinheit, eine Energieversorgung, ein mit der Vorrichtung verbundenes Peripheriegerät. Dabei sind Funktionalitäten des mindestens einen Elements in dem ersten Parametersatz mit zugeordneten ersten Parameterwerten angegeben. Diese Elemente stellen also insbesondere die eingangs schon diskutierten Funktionalitäten bereit bzw. dienen dazu, diese durchführen zu können.
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In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass die Begriffe Aktor und Sensor sowie Daten ganz allgemein bzw. breit zu verstehen sind. Bei einem Aktor kann es sich nicht nur um einen elektrischen Antrieb handeln, der mechanische Änderungen hervorruft, sondern auch um ein elektrisch angetriebenes System, das andere physikalische Statusänderungen erwirkt, z.B. ein Display, eine Lichtquelle wie eine LED, ein Heizelement wie eine Heizwendel, eine Kühlvorrichtung z.B. mit Peltier-Elementen und dergleichen. Ein Aktor wandelt Signale (z. B. vom Steuerungscomputer ausgehende Befehle) in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen (z. B. Druck oder Temperatur) und greift damit aktiv in den Prozess ein. Im Falle eines Mikroskops als (erste) Vorrichtung kann ein Aktor also z.B. ein Antrieb zur Verstellung einer Position des Probentisches sein, aber auch ein Display am Mikroskop oder eine Lichtquelle.
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Bei einem Sensor handelt es sich insbesondere um ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften (physikalisch z. B. Wärmemenge, Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Schallfeldgrößen, Helligkeit, Beschleunigung oder chemisch z. B. pH-Wert, Ionenstärke, elektrochemisches Potential) und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Diese Größen können dann z.B. mittels physikalischer, chemischer oder biologischer Effekte erfasst und in ein weiterverarbeitbares elektrisches Signal umgeformt werden. Bei einem Sensor kann es sich insbesondere auch um einen sog. Smart-Sensor handeln. Ein Smart-Sensor (auch intelligenter Sensor) ist z.B. ein Sensor, der neben der eigentlichen Messgrößenerfassung auch die (komplette) Signalaufbereitung und Signalverarbeitung in einem Gehäuse vereinigen kann. Solche komplexen Sensoren beinhalten meist u. a. einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller, komplexe Logikeinheiten wie z. B. FPGAs und stellen standardisierte Schnittstellen zur Kommunikation mit übergeordneten Systemen bereit, z. B. über Feldbussysteme, Sensornetze, IO-Link.
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Bevorzugt umfasst die (erste) Vorrichtung als Sensor dabei mindestens eines der folgenden: einen Temperatursensor, einen Drucksensor, einen Lagesensor, einen GPS-Sensor, einen Beschleunigungssensor, einen Stromsensor, einen Spannungssensor, einen optischen Sensor, einen Bildaufnahmesensor (bspw. eine Kamera), einen Bewegungssensor, einen Feuchtigkeitssensor.
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Als Sensor im Sinne dieser Anmeldung ist aber auch ein rein digital erfasster Messwert zu verstehen, der den Zustand einer Software erfasst, z.B. ein Counter (bzw. Zähler), der die Anzahl der Durchführungen einer Messung angibt.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren, mit dem ggf. eine Nutzverbindung von einer (ersten) Vorrichtung mit einer zweiten Vorrichtung aufgebaut wird, damit eine Funktionalität der zweiten Vorrichtung auch in der ersten Vorrichtung eingebunden bzw. zur Verfügung gestellt werden kann. Bei der ersten Vorrichtung handelt es sich dabei insbesondere um eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend ausführlich erläutert. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:
- Bereitstellen, in einer ersten Vorrichtung, eines ersten Parametersatzes, der einen oder mehrere erste Parameterwerte umfasst, welche angeben, ob eine einem ersten Parameterwert zugeordnete Funktionalität durch die Vorrichtung anderen Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden kann; Bereitstellen, in der ersten Vorrichtung, eines zweiten Parametersatzes, der einen oder mehrere zweite Parameterwerte umfasst, wobei die zweiten Parameterwerte angeben, ob eine einem zweiten Parameterwert zugeordnete Funktionalität durch andere Vorrichtungen der ersten Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden soll; Erhalten mindestens eines dritten Parametersatzes einer zweiten Vorrichtung, der dritte Parameterwerte umfasst, die angeben, welche den dritten Parameterwerten zugeordneten Funktionalitäten durch die zweite Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden können; und Vergleichen des dritten Parametersatzes mit dem zweiten Parametersatz, Auswählen von Funktionalitäten der zweiten Vorrichtung zur Nutzung auf Grundlage des Vergleichens, und Aufbauen einer Nutzverbindung mit der zweiten Vorrichtung, falls mindestens eine Funktionalität der zweiten Vorrichtung zur Nutzung ausgewählt wurde.
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Hinsichtlich näherer Erläuterungen sei an dieser Stelle auf die vorstehenden Ausführungen zur Vorrichtung verwiesen, die für das Verfahren entsprechend gelten.
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Ebenso gelten die nachfolgend noch zu erläuternden, bevorzugten Ausführungsformen entsprechend auch für die Vorrichtung(en).
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte: Erhalten eines vierten Parametersatzes der zweiten Vorrichtung, der vierte Parameterwerte umfasst, die angeben, welche den vierten Parameterwerten zugeordneten Funktionalitäten von der zweiten Vorrichtung gewünscht sind; Vergleichen des vierten Parametersatzes mit dem ersten Parametersatz; und Senden einer Nachricht, auf Grundlage des Vergleichs, an die zweite Vorrichtung, welche angibt, welche gewünschte Funktionalität zur Verfügung gestellt werden kann.
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Der vierte Parametersatz bzw. die vierten Parameterwerte entsprechen also im Grunde dem zweiten Parametersatz bzw. den zweite Parameterwerten, aber bei der zweiten Vorrichtung. Wie die erste Vorrichtung kann auch die zweite Vorrichtung Funktionalitäten wünschen, die sie selbst nicht hat bzw. nicht zur Verfügung stellen kann. Entsprechend kann dann die erste Vorrichtung, nach dem Abgleich bzw. Vergleich, der zweiten Vorrichtung mitteilen, welche Funktionalitäten sie (die erste Vorrichtung) ihr (der zweiten Vorrichtung) zur Verfügung stellen könnte. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die zweite Vorrichtung selbst keinen Vergleich durchführen kann, sondern nur ihren Bedarf oder Wunsch an Funktionalitäten mitteilen kann.
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Vorzugsweise sind (oder ggf. werden) die Parameterwerte jeweils als aktiv oder nicht aktiv gesetzt, wobei das Vergleichen insbesondere umfasst: Vergleichen der Parameterwerte für jede der zugeordneten Funktionalitäten, die in den Parametersätzen angegeben sind. Unter einem aktiv gesetzten Parameterwert kann dabei verstanden werden, dass die zugeordnete Funktionalität zur Verfügung gestellt werden kann (gilt insbesondere für ersten und dritten Parameterwert) oder, dass die zugeordnete Funktionalität von einer anderen Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden soll (gilt insbesondere für zweiten und vierten Parameterwert). Entsprechend kann dann unter einem nicht aktiv gesetzten (bzw. inaktiv gesetzten) Parameterwert verstanden werden, dass die zugeordnete Funktionalität nicht zur Verfügung gestellt werden kann (gilt insbesondere für ersten und dritten Parameterwert) oder, dass die zugeordnete Funktionalität von einer anderen Vorrichtung nicht zur Verfügung gestellt werden soll oder braucht (gilt insbesondere für zweiten und vierten Parameterwert).
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Besonders zweckmäßig ist es aber auch, wenn solche Parameterwerte gezielt aktiv bzw. nicht aktiv gesetzt werden können, und zwar unabhängig davon, ob die betreffende Funktionalität zur Verfügung gestellt werden kann oder werden soll. So kann z.B. für eine Funktionalität, die zwar von der (ersten) Vorrichtung grundsätzlich zur Verfügung gestellt werden könnte, der zugehörige erste Parameterwert als nicht aktiv gesetzt sein, was dann bedeutet, dass diese Funktionalität nicht für eine anderen Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden soll oder darf. Dies kann z.B. aus Sicherheits- oder Datenschutzgründen der Fall sein. Dies gilt entsprechend für einen zweiten Parameterwert, d.h. es kann z.B. eine bestimmte Funktionalität zwar prinzipiell wünschenswert sein, aus z.B. Sicherheitsgründen soll diese aber trotzdem nicht eingebunden werden.
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Denkbar ist auch, dass das Aktiv-Setzen (im Sinne einer Freigabe) ggf. optional einer weiteren Hürde unterliegt, z.B. einer Authentifizierung für den Benutzer mittels PIN-Nummer, Sicherheitsabfrage oder dergleichen, d.h. das Aktiv-Setzen unterliegt bestimmten Regeln. Mit anderen Worten würde eine bestimmte Funktionalität einer Vorrichtung nur dann für andere Vorrichtungen zur Verfügung gestellt (und könnte nur dann auch dort eingebunden werden), wenn diese durch einen Benutzer eine Policy (ein vorgegebenes Regelwerk) freigegeben ist, bzw. an Lizenzvereinbarungen gebunden wurde und erst mit einer gültigen Lizenz freigegeben ist (Dongle-Freischaltung)
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Vor diesem Hintergrund ist es auch zweckmäßig, wenn eine Funktionalität der zweiten Vorrichtung zur Nutzung ausgewählt wird, falls für diese Funktionalität der zweite und der dritte Parameterwert als aktiv gesetzt sind.
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Vorzugsweise ist jede Funktionalität durch einen eineindeutigen Bezeichner gekennzeichnet. Dies gilt insbesondere innerhalb eines Verbunds oder Systems von Vorrichtungen, die in einem Netzwerk miteinander verbunden sind und zwischen denen Funktionalitäten bereitgestellt werden können. Damit verwendet jede Vorrichtung innerhalb des Verbunds dieselbe Bezeichnung für eine bestimmte Funktionalität.
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Zweckmäßig ist es auch, wenn erhaltene Parameterwerte für die zugeordneten Funktionalitäten abgespeichert werden, und zwar z.B. in der Speichereinheit. Damit können diese z.B. dauerhaft vorgehalten werden, auch nach z.B. einem Neustart.
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Bevorzugt umfasst das Verfahren auch ein Ausgeben (oder Bereitstellen) eines ersten Teil-Parametersatzes, welcher mindestens einen Teil der ersten Parameterwerte enthält, und/oder ein Ausgeben (oder Bereitstellen) eines zweiten Teil-Parametersatzes, welcher mindestens einen Teil der zweiten Parameterwerte enthält, zum Empfang durch weitere Vorrichtungen. Auf diese Weise müssen nicht die kompletten Parametersätze an andere Vorrichtungen ausgegeben werden, vielmehr können z.B. auch nur die zur Verfügung stehenden aktiven Funktionalitäten ausgegeben werden, oder nur die gewünschten Funktionalitäten. Unter Ausgeben ist dabei insbesondere zu verstehen, dass die Parametersätze für andere Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden, insbesondere derart, dass diese als Daten bzw. Information dorthin übermittelt bzw. von diesen empfangen werden können.
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Das Ausgeben kann hierbei zweckmäßigerweise durch Übertragen an ein oder mehrere weitere Vorrichtungen erfolgen, die mit der Vorrichtung verbunden sind, und zwar insbesondere über eine bidirektionale Kommunikationsverbindung. Bei der Kommunikations-Verbindung kann insbesondere auch die Geschwindigkeit einer Datenübermittlung (z.B. des Messwertes eines Sensor-Arrays) Berücksichtigung finden. Es sind z.B. Fälle denkbar, in denen es Bedingungen an die Latenz Zeiten der Datenübertragung gibt, die eine synchrone Datenübertragung erfordern. In anderen Fällen kann aber z.B. eine asynchrone Datenübertragung ausreichend sein. Denkbar ist aber auch, dass das Ausgeben durch eine Broadcast-Nachricht erfolgt, wie es z.B. bei Bluetooth-Advertising der Fall ist. Das Ausgeben erfolgt dabei bevorzugt in Reaktion auf eine Anforderung zum Ausgeben eines ersten und/oder zweiten Parametersatzes, die z.B. von der zweiten oder einer anderen Vorrichtung stammt.
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Die Funktionalitäten umfassen bevorzugt mindestens eine der folgenden: ein Ansteuern eines Aktors (insbesondere synchron, also schneller, als eine vorgegebene Übertragungszeit (zulässige Latenzzeit/Verzögerungszeit) und/oder an einem Taktsignal ausgerichtet (Stichwort: synchrone Datenübertragung); oder asynchron, also nicht an eine vorgegebene Übertragungszeit gebunden und/oder nicht an einem Taktsignal ausgerichtet) in der Vorrichtung, eine Ausgabe von in der Vorrichtung gespeicherten Daten, eine Ausgabe von durch die Vorrichtung gemessenen Daten (insbesondere synchron oder asynchron, wie eben erläutert), eine Verarbeitung von Daten durch die Vorrichtung, eine Eigenschaft der Vorrichtung. Hinsichtlich des Begriffs des Aktors sei auf die vorstehenden Ausführungen zur Vorrichtung verwiesen, die hier entsprechend gelten.
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Unter einer Ausgabe von Daten, optional unter Ausrichtung an Taktsignalen, kann insbesondere das Bereitstellen oder zur Verfügung stellen dieser Daten für andere Vorrichtungen oder sonstige bzw. anderweitige Geräte verstanden werden. Dies kann insbesondere unter Verwendung einer Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Ebenso kann unter einer Ausgabe von Daten ein visuelles und/oder akustisches und/oder haptisches Ausgeben (dann z.B. über ein Display oder einen Lautsprecher) verstanden werden. Unter einer Eigenschaft der Vorrichtung ist insbesondere eine physikalische oder sonstige Eigenschaft der Vorrichtung zu verstehen, die nicht notwendigerweise das Durchführen einer Aktion betrifft. Hierunter können z.B. Metadaten, Angabe einer aktuellen Zeit bzw. Uhrzeit, eine (örtliche) Position und ähnliches fallen. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass zwar eine bestimmte Funktionalität z.B. zugleich von verschiedenen Vorrichtungen bereitgestellt werden kann, dass sich die individuelle Ausgestaltung dann aber unterscheidet. So können zwei verschiedene Vorrichtungen als Funktionalität jeweils eine Position umfassen, deren konkreter Wert sich dann aber, je nach Standorten der Vorrichtungen, unterscheiden kann. Dies gilt gleichermaßen für die Angabe der Zeit bzw. die entsprechenden, konkreten Werte.
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Vorzugsweise wird eine Nutzverbindung mit einer weiteren Vorrichtung in Reaktion auf eine Nutzungsanforderung aufgebaut, und eine in der Nutzungsanforderung angegebenen Funktionalität wird dann für die weitere Vorrichtung zur Verfügung gestellt. Die Parameterwerte sind bevorzugt jeweils als Attribute eines Objekts angegeben, welches einer Funktionalität zugeordnet ist. Unter einem Objekt kann hierbei insbesondere ein Objekt oder „shared object“ im Sinne einer objektorientierten Programmierung verstanden werden.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm mit Programmcode, der zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, wenn er auf einem Prozessor oder einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die z.B. selbst eine geeignete Recheneinheit oder einen Prozessor aufweisen kann, ausgeführt wird.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Figurenliste
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- 1a zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform.
- 1b zeigt schematisch die Vorrichtung aus 1a zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
- 2 zeigt schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform.
- 3 zeigt schematisch ein Display als Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.
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In 1a ist schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Vorrichtung 100 ist dabei in einen Verbund bzw. ein System mit weiteren Vorrichtungen 120 und 140 eingebunden. Bei diesem System kann es sich um ein erfindungsgemäßes System in einer bevorzugten Ausführungsform handeln. Anhand dessen sollen nachfolgend auch ein erfindungsgemäßes Verfahren bzw. Aspekte davon erläutert werden.
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Beispielhaft handelt es sich bei der Vorrichtung 100 um ein Mikroskop, bei der Vorrichtung 120 um eine Temperaturmesseinrichtung und bei der Vorrichtung 140 um einen Drucker. Das Mikroskop 100 umfasst eine Speichereinheit 117, eine Verarbeitungseinheit 118 (die z.B. einen Prozessor aufweist und auch als Recheneinheit oder Steuereinheit dienen kann oder Teil einer solchen sein kann) und eine Kommunikationsschnittstelle 119. Entsprechendes gilt für die anderen Vorrichtungen. So umfasst die Temperaturmesseinrichtung eine Speichereinheit 137, eine Verarbeitungseinheit 138 und eine Kommunikationsschnittstelle 139. Der Drucker 140 umfasst eine Speichereinheit 157, eine Verarbeitungseinheit 158 und eine Kommunikationsschnittstelle 159. Auch wenn Speichereinheit, Verarbeitungseinheit und Kommunikationsschnittstelle hier separat dargestellt sind, können diese Komponenten jeweils Teil der betreffenden Vorrichtung sein.
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Zudem umfasst das Mikroskop 100 beispielhaft einen Aktor 116 zur Verstellung eines Probentisches, die Temperaturmesseinrichtung 120 umfasst beispielhaft einen Sensor 136 zur Temperaturmessung (also einen Temperatursensor).
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Über die Kommunikationsschnittstellen 119, 139 und 159 sind die Vorrichtungen 110, 120 und 140 miteinander kommunikativ verbunden und bilden damit ein Netzwerk. Die konkrete Art der Kommunikationsverbindung 160 ist hierbei nicht relevant und kann z.B. drahtlos oder drahtgebunden sein, ebenso direkt oder indirekt (wie z.B. zwischen den Vorrichtungen 100 und 140). Hierzu sei auch auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen. Es können auch mehrere Kommunikationsverbindungen parallel verwendet werden, etwa bestehend aus einer ausreichend schnellen Standard-Kommunikationsverbindung für „langsame“ asynchrone Kopplungen und/oder einer weiteren Kommunikationsverbindung, die eine besonders schnelle und störungsfreie Kopplungen mit vorgebbaren Latenzzeiten ermöglicht, derart, dass auch eine synchrone Datenkopplung möglich wird.
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In jeder der Vorrichtungen 100, 120 und 140 bzw. dort jeweils auf der Speichereinheit ist eine Art Liste mit verschiedenen Funktionalitäten bereitgestellt oder vorgesehen. Diese Liste kann z.B. sämtliche Funktionalitäten, die insgesamt von den Vorrichtungen 100, 120 und 140 zur Verfügung gestellt werden können, umfassen. Im gezeigten Beispiel sind dies 15 verschiedene Funktionalitäten, die z.B. die folgenden sein können und die in der Figur mit F1 bis F15 bezeichnet sind: x-Position eines Probentischens (F1), y-Position eines Probentisches (F2), z-Position eines Probentisches (F3), Temperatur (F4), Bildaufnahme (F5), Druck (F6), Feuchtigkeit (F7), Datum (F8), Zeit (F9), Metadaten (F10), Status (F11), Position (F12), Netzwerk (F13), Farbdruck (F14), Schwarz-Weiß-Druck (F15).
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Wie schon erwähnt, stellt typischerweise nicht jede Vorrichtung sämtliche Funktionalitäten zur Verfügung, sondern jeweils nur bestimmte davon. Für die nachfolgende Erläuterung sollen das Mikroskop 100 eine (erste) Vorrichtung darstellen und die Temperaturmesseinrichtung 120 eine zweite Vorrichtung. Der Drucker stellt (aus Sicht des Mikroskops) eine andere Vorrichtung dar, was auch für die Temperaturmesseinrichtung 120 gilt.
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In dem gezeigten Beispiel stellt das Mikroskop 100 die folgenden Funktionalitäten zur Verfügung: x-Position eines Probentischens (F1), y-Position eines Probentisches (F2), z-Position eines Probentisches (F3), Temperatur (F4), Bildaufnahme (F5), Metadaten (F10), Status (F11), Position (F12). Weiterhin ist ein erster Parametersatz 102 vorgesehen, der erste Parameterwerte umfasst, die diese Funktionalitäten, die das Mikroskop 100 zur Verfügung stellt, angeben. Hierfür ist der erste Parameterwert jeweils beispielhaft auf 1 gesetzt. Für die übrigen Funktionalitäten ist der erste Parameterwert beispielhaft auf 0 gesetzt. In der Figur ist der erste Parameterwert für die Funktionalität F1 als 102.1 gezeigt, der den Wert 1 hat, d.h. es gilt 102.1=1. Entsprechend gilt 102.2=1, 102.3=1, 102.4=1, 102.5=1, 102.6= 0, 102.7=0, 102.8=0, 102.9=0, 102.10=1, 102.11=1, 102.12=1, 102.13=0, 102.14=0 und 102.15=0.
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Weiterhin gibt es Funktionalitäten, die dem Mikroskop 100 durch andere Vorrichtungen (im Beispiel stehen hier die Temperaturmesseinrichtung 120 und der Drucker 140 bereit) zur Verfügung gestellt werden sollen, die sich das Mikroskop also „wünscht“. Hierzu ist ein zweiter Parametersatz 104 im Mikroskop 100 bzw. dessen Speichereinheit vorgesehen, der zweite Parameterwerte umfasst, die dies angeben. Im Beispiel geben die zweiten Parameterwerte an, dass die folgenden Funktionalitäten dem Mikroskop 100 durch eine andere Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden sollen: Temperatur (F4), Bildaufnahme (F5), Feuchtigkeit (F7), Datum (F8), Zeit (F9), Metadaten (F10), Status (F11), Position (F12), Netzwerk (F13), Farbdruck (F14). Hierfür ist der zweite Parameterwert beispielhaft auf 1 gesetzt. Für die übrigen Funktionalitäten ist der zweite Parameterwert beispielhaft auf 0 gesetzt. In der Figur ist der zweite Parameterwert für die Funktionalität F1 als 104.1 gezeigt, der den Wert 0 hat, d.h. es gilt 104.1=0. Entsprechend gilt 104.2=0, 104.3=0, 104.4=1, 104.5=1, 104.6= 0, 104.7=1, 104.8=1, 104.9=1, 104.10=1, 104.11=1, 104.12=1, 104.13=1, 104.14=1 und 102.15=0. Hinsichtlich der Bildaufnahme (F5) sei erwähnt, dass das Mikroskop 100 zwar grundsätzlich selbst diese Funktion über z.B. eine eingebaute Kamera bieten kann, trotzdem aber z.B. über eine bessere, externe Kamera qualitativ hochwertigere Bilder aufnehmen können möchte. Vergleichbares gilt für die Temperatur (F4), worauf später beispielhaft noch näher eingegangen werden soll.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass es auch weitere Funktionalitäten gibt, die das Mikroskop sowohl selbst zur Verfügung stellen kann, als auch dem Mikroskop 100 durch andere Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden sollen. Dies gilt z.B. für: Metadaten (F10), Status (F11), Position (F12). Hier sind dann sowohl die entsprechenden ersten als auch zweiten Parameterwerte auf 1 gesetzt.
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Die erwähnte Liste, die sämtliche Funktionalitäten umfasst, kann zusammen mit den ersten und zweiten Parameterwerten als ein Datensatz (hierbei kann es sich um ein „shared object“ handeln) oder als Metadaten im Mikroskop vorgesehen bzw. bereitgestellt sein. In einem einfachen Fall handelt es sich dabei um einen Bitstrom, wobei jeweils ein Paar an Bits einen ersten und zweiten Parameterwert für eine Funktionalität angeben. Im Beispiel des Mikroskops würde ein solcher Bitstrom für die ersten fünf Funktionalitäten z.B. wie folgt aussehen: 1010100101.
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Ebenso können die einzelnen Parameter oder Parameterwerte aber nicht nur Zahlen oder gar nur Bits sein, sondern auch andere Werte oder Softwareobjekte. Denkbar ist auch, dass mehrere Parameter oder Parameterwerte zu einem logischen Parameter zusammengefasst sind, denkbar wäre z.B. dass die Parameterwerte: x-Position eines Probentischens, y-Position eines Probentisches, z-Position eines Probentisches zu einem anderen Parameterwert: Probentischverstellung zusammengefasst sind.
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In dem gezeigten Beispiel stellt die Temperaturmesseinrichtung 120 die folgenden Funktionalitäten zur Verfügung: Temperatur (F4), Feuchtigkeit (F7), Datum (F8), Zeit (F9), Metadaten (F10), Status (F1). Weiterhin ist ein dritter Parametersatz 122 vorgesehen, der dritte Parameterwerte umfasst, die diese Funktionalitäten, die die Temperaturmesseinrichtung 120 zur Verfügung stellt, angeben. Hierfür ist der dritte Parameterwert jeweils beispielhaft auf 1 gesetzt. Für die übrigen Funktionalitäten ist der dritte Parameterwert beispielhaft auf 0 gesetzt. In der Figur ist der dritte Parameterwert für die Funktionalität F1 als 122.1 gezeigt, der den Wert 0 hat, d.h. es gilt 122.1=0. Entsprechend gilt 122.2=0, 122.3=0, 122.4=1, 122.5=0, 122.6= 0, 122.7=1, 122.8=1, 122.9=1, 122.10=1, 122.11=1, 122.12=0, 122.13=0, 122.14=0 und 122.15=0.
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Weiterhin gibt es Funktionalitäten, die der Temperaturmessvorrichtung 120 durch andere Vorrichtungen (im Beispiel stehen hier das Mikroskop 100 und der Drucker 140 bereit) zur Verfügung gestellt werden sollen, die sich die Temperaturmesseinrichtung also „wünscht“. Hierzu ist ein vierter Parametersatz 124 in der Temperaturmesseinrichtung 120 bzw. dessen Speichereinheit vorgesehen, der vierte Parameterwerte umfasst, die dies angeben. Im Beispiel geben die vierten Parameterwerte an, dass die folgenden Funktionalitäten der Temperaturmesseinrichtung 120 durch eine andere Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden sollen: Metadaten (F10), Status (F11), Position (F12), Netzwerk (F13), Farbdruck (F14). Hierfür ist der vierte Parameterwert beispielhaft jeweils auf 1 gesetzt. Für die übrigen Funktionalitäten ist der zweite Parameterwert beispielhaft auf 0 gesetzt. In der Figur ist der vierte Parameterwert für die Funktionalität F1 als 124.1 gezeigt, der den Wert 0 hat, d.h. es gilt 124.1=0. Entsprechend gilt 124.2=0, 124.3=0, 124.4=0,124.5=0,124.6= 0, 124.7=0, 124.8=1, 124.9=1, 124.10=1, 124.11=1, 124.12=1, 124.13=1, 124.14=1 und 124.15=0.
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Zudem stellt in dem gezeigten Beispiel stellt der Drucker 140 die folgenden Funktionalitäten zur Verfügung: Datum (F8), Zeit (F9), Metadaten (F10), Status (F11), Position (F12), Netzwerk (F13), Farbdruck (F14), Schwarz-Weiß-Druck (F15). Weiterhin ist ein Parametersatz 142 vorgesehen, der Parameterwerte umfasst, die diese Funktionalitäten, die der Drucker 140 zur Verfügung stellt, angeben. Hierfür ist der Parameterwert jeweils beispielhaft auf 1 gesetzt. Für die übrigen Funktionalitäten ist der Parameterwert beispielhaft auf 0 gesetzt. In der Figur ist der Parameterwert, dass eine Funktionalität zur Verfügung gestellt wird, für die Funktionalität F1 als 142.1 gezeigt, der den Wert 0 hat, d.h. es gilt 142.1=0. Entsprechend gilt 142.2=0,142.3=0,142.4=0,142.5=0,142.6=0, 142.7=0, 142.8=1, 142.9=0, 142.10=1, 142.11=1, 142.12=1, 142.13=1, 142.14=1 und 142.15=1.
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Weiterhin gibt es Funktionalitäten, die dem Drucker 140 durch andere Vorrichtungen (im Beispiel stehen hier das Mikroskop 100 und die Temperaturmesseinrichtung 120 bereit) zur Verfügung gestellt werden sollen, die sich der Drucker also „wünscht“. Hierzu ist ein Parametersatz 144 im Drucker 140 bzw. dessen Speichereinheit vorgesehen, der Parameterwerte umfasst, die dies angeben. Im Beispiel geben diese Parameterwerte an, dass die folgenden Funktionalitäten dem Drucker 140 durch eine andere Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden sollen: Temperatur (F4), Feuchtigkeit (F7), Metadaten (F10), Status (F11). Hierfür ist der Parameterwert beispielhaft jeweils auf 1 gesetzt. Für die übrigen Funktionalitäten ist der Parameterwert beispielhaft auf 0 gesetzt. In der Figur ist der Parameterwert, dass eine Funktionalität „gewünscht“ ist, für die Funktionalität F1 als 144.1 gezeigt, der den Wert 0 hat, d.h. es gilt 144.1=0. Entsprechend gilt 144.2=0, 144.3=0, 144.4=1, 144.5=0, 144.6= 0, 144.7=1, 144.8=0, 144.9=0, 144.10=1, 144.11=1, 144.12=0, 144.13=0, 144.14=0 und 144.15=0.
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In 1b sind das Mikroskop 100, die Temperaturmesseinrichtung 120 und der Drucker 140 aus 1a nochmals gezeigt, die zusammen ein System oder eine Domäne 180 bilden und die im Rahmen eines bestimmten Workflows oder Bearbeitungsvorgang wie z.B. der Untersuchung einer Probe inkl. Dokumentation verwendet werden soll. Ein Benutzer möchte dabei z.B. bestimmte Funktionalitäten nutzen, wenn er am Mikroskop sitzt, die aber womöglich das Mikroskop selbst nicht - oder nur in einer qualitativ schlechteren Variante - bietet, dafür aber z.B. die Temperaturmesseinrichtung und damit - durch das im Rahmen der Erfindung vorgeschlagene Vorgehen - trotzdem direkt am Mikroskop verwendet werden kann.
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Ergänzend ist schematisch und beispielhaft ein Tablet 190 als eine Vorrichtung gezeigt, die eine - nicht näher bezeichnete - Funktionalität Ein-/Ausgabe im Sinne einer Benutzerschnittstelle zur Verfügung stellt und die der Benutzer mit sich trägt.
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Wie schon in Bezug auf 1a erläutert, bietet jede der drei Vorrichtungen 100, 120, 140 bestimmte Funktionalitäten und „wünscht“ sich bestimmte Funktionalitäten; letzteres können sowohl solche sein, die die Vorrichtung selbst nicht zur Verfügung stellt, als auch solche, die sie selbst auch zur Verfügung stellt bzw. bietet.
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Der Benutzer am Mikroskop will bei dem Workflow z.B. eine Probe mit dem Mikroskop untersuchen und Bilder davon aufnehmen. Hierzu benötigt er die Funktionalitäten: x-Position des Probentischens (F1), y-Position des Probentisches (F2), und z-Position des Probentisches (F3), um die Probe wie gewünscht positionieren zu können. Ebenso benötigt er die Funktionalität Bildaufnahme (F5), um Bilder der Probe aufnehmen zu können. Zudem ist - z.B. für die Dokumentation - wichtig, welche Belichtungsparameter verwendet werden, was z.B. in der Funktionalität Metadaten (F10) enthalten ist. All diese Funktionalitäten werden von dem Mikroskop selbst zur Verfügung gestellt.
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Der Workflow erfordert nun aber z.B. zusätzlich die Messung von Temperatur (F4) und Feuchtigkeit (F7) während der Untersuchung der Probe. Ebenso können - für Dokumentationszwecke - das aktuelle Datum (F8) sowie die Uhrzeit (F9) nötig sein. Diese Funktionalitäten bietet das Mikroskop 100 - mit Ausnahme der Temperatur (F4) - selbst nicht, dafür aber die Temperaturmesseinrichtung 120.
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Im Rahmen der Erfindung ist nun z.B. vorgesehen, dass das Mikroskop 100 sich diese Funktionalitäten F4, F7, F8 und F9 wünscht (vgl. auch 1a). Da die Temperaturmesseinrichtung 120 diese zur Verfügung stellen kann, wählt das Mikroskop 100 diese Funktionalitäten aus und stellt eine Nutzverbindung hierfür mit der Temperaturmesseinrichtung 120 her. Damit kann der Benutzer diese Funktionalitäten Temperatur (F4), Feuchtigkeit (F7), Datum (F8) und Zeit (F9) direkt am Mikroskop 100 - z.B. an einer Benutzerschnittstelle - nutzen, obwohl diese eigentlich die Temperaturmesseinrichtung 120 bietet.
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Wie schon erwähnt, bietet sowohl das Mikroskop 100 als auch die Temperaturmesseinrichtung 120 die Funktionalität Temperatur (F4) zur Temperaturmessung. Es kann nun jedoch so sein, dass im Mikroskop 100 nur ein einfacher Temperatursensor integriert ist, der eine Temperaturmessung mit einer Genauigkeit von z.B. +/- 1°C erlaubt. Die (spezielle) Tempermesseinrichtung 120 hingegen erlaubt eine Temperaturmessung mit einer Genauigkeit von z.B. +/- 0,01°C. Zum Zwecke einer möglichst genauen Temperaturmessung oder Dokumentation ist es insofern z.B. wünschenswert, die genauere Temperaturmessung der Tempermesseinrichtung 120 zu nutzen. Als eine Art Rückfalllösung könnte aber vorgesehen werden, dass trotzdem auf die im Mikroskop 100 integriert Temperaturmessung zurückgegriffen wird, wenn diejenigen der Temperaturmesseinrichtung 120 nicht zur Verfügung steht.
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Dies kann z.B. über ein schon erwähntes „Rule-Set“ geregelt sein, sodass das Mikroskop 100 sich zwar die Funktionalität Temperatur (F4) und zwar mit Genauigkeit von mind. +/- 0,05 °C bzw. eine Funktionalität „Temperaturmessung“ oder Temperatur (F4) mit dem Parameter Genauigkeit „+/- 0,05 °C“, wünscht oder präferiert und diese durch die externe Temperaturmesseinrichtung 120 geliefert wird; sollte diese Temperaturmesseinrichtung 120 bzw. die genauere Temperaturmessung aber nicht vorhanden sein, greift das Mikroskop 100 auf das interne Thermometer (Sensor) oder auch andere, ebenfalls schlechtere, externe Thermometer zurück. Unabhängig davon kann das Mikroskop 100 diese „schlechtere“ Temperaturmessung aber auch anderen Vorrichtungen bzw. Geräten zur Verfügung stellen kann, dann eben als „Temperaturmessung mit Genauigkeit +/- 1 °C“).
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In diesem Sinne könne mehrere Vorrichtungen zwar ähnliche Funktionalitäten bzw. dem Grunde nach gleiche Funktionalitäten aber mit verschiedenen, konkreten Ausprägungen zur Verfügung stellen; die Vorrichtungen können sich davon aber z.B. nur bestimmte Ausprägungen (z.B. eine Tempertaturmessung mit bestimmter Genauigkeit) wünschen, notfalls aber trotzdem z.B. eine andere Ausprägung verwenden.
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Wie eingangs schon erläutert, kann sich z.B. das Tablet 190 auch dynamisch mit dem Mikroskop 100 verbinden, wenn der Benutzer sich am Mikroskop oder im selben Raum wie das Mikroskop befindet und das Tablet bei sich trägt. Dann kann z.B. eine Ein-/Ausgabe über das Tablet 190 erfolgen (anstatt über eine Bedien-/Anzeigeeinheit am Mikroskop).
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Weiterhin kann der Workflow dann z.B. die Dokumentation der Untersuchung inkl. Ort bzw. Position (F12) der Untersuchung sowie das Bereitstellen der Dokumentation über ein Netzwerk (F13) erfordern. Diese Funktionalitäten bietet weder das Mikroskop 100 noch die Temperaturmesseinrichtung 120, jedoch der Drucker 140. Über das Tablet 190 ist eine Netzwerkanbindung hingegen z.B. nicht gestattet. Daher wählt das Mikroskop 100 diese Funktionalitäten (die es sich wünscht) aus und stellt eine Nutzverbindung hierfür mit dem Drucker 140 her. Damit kann der Benutzer diese Funktionalitäten Position (F12) und Netzwerk (F13) direkt am Mikroskop 100 - z.B. an einer Benutzerschnittstelle oder aber auch am bzw. über das Tablet 190 - nutzen, obwohl diese eigentlich der Drucker 140 bietet.
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An dem gezeigten Beispiel ist außerdem zusehen, dass der Drucker 140 ebenfalls die benötigten Funktionalitäten Datum (F8) und Zeit (F9) zur Verfügung stellt. Das Mikroskop 100 könnte also hierfür auch auf den Drucker zurückgreifen. Wie in 1a zu sehen ist, würde der Drucker 140 natürlich auch die Funktionalitäten Farbdruck (F14) und Schwarz-Weiß-Druck (F15) bieten, die das Mikroskop 100 zwar über die Nutzverbindung z.B. auch dem Benutzer zur Verfügung stellen kann; für den beispielhaften Workflow ist diese Funktionalität aber nicht nötig.
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Ähnlich wie bei der Funktionalität Temperatur (F4) könnte aber auch hier eine solche Rückfallposition vorgesehen sein. Sollte das Mikroskop 100 z.B. einen Drucker einbinden wollen bzw. sich wünschen, aber kein Farbdrucker greifbar sein, gibt es eine Rückfallposition (einen „Rückfallwunsch“) für die Einbindung eines S/W-Druckers. Der Farbdruck und der S/W-Druck könnten als gewünschte Druck-Funktionalitäten mit einem zusätzlichen Parameter hinsichtlich der Druckerart spezifiziert sein und in Kombination mit einem entsprechenden Regelsatz („Rule-Set“) umgesetzt werden. Wichtig wäre dann, dass mittels entsprechender Regeln der zweite Wunsch (S/W-Druck) nur aktiv geschaltet wird, wenn der erste (Farbdruck) nicht erfüllt wird.
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In dem gezeigten Fall könnte sich das Mikroskop 100 also die Funktionalität Farbdruck (F14) wünschen und nur dann, wenn dieser Wunsch nicht erfüllt wird oder nicht erfüllt werden kann, die Funktionalität Schwarz-Weiß-Druck (F15). Hierzu ist anzumerken, dass je nach Ausgestaltung diese beiden Funktionalitäten ähnlich wie die Funktionalitäten Temperatur (F4) auch als eine Funktionalität mit unterschiedlichen Ausprägungen verwendet werden könnten.
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Wenn nun der Benutzer z.B. später trotzdem noch etwas ausdrucken will, kann er sich mit seinem Tablet 190 zum Drucker 140 begeben, der z.B. in einem anderen Raum als das Mikroskop angeordnet ist; dort kann sich das Tablet 190 dann mit dem Drucker 140 verbinden. Dann kann z.B. eine Eingabe über das Tablet 190 erfolgen (anstatt über eine Bedien-/Anzeigeeinheit am Drucker oder falls dort eine solche gar nicht vorhanden ist).
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Zusammenfassend ist damit zu sehen, dass verschiedenste Funktionalitäten, die an sich auf verschiedene Vorrichtungen, also Maschinen oder Teile davon, verteilt sind, an einer Vorrichtung für einen Benutzer zur Verfügung gestellt werden können.
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An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass der besseren Übersichtlichkeit halber in 1b nur diejenigen Funktionalitäten angeführt sind, die im Rahmen des beispielhaften Workflows benötigt werden und durch welche Vorrichtung diese (originär) zur Verfügung gestellt werden.
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In 2 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt, wie er z.B. mit der in 1 gezeigten Vorrichtung bzw. dem dort gezeigten System durchgeführt werden kann. Der Ablauf soll nachfolgend insbesondere unter Bezug auf 1a näher erläutert werden. Es wird damit insbesondere ein System bzw. eine Domäne ermöglicht, das dann in einem Workflow wie z.B. in Bezug auf 1b erläutert, verwendet werden kann.
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Zunächst werden im Mikroskop 100, in einem Schritt 200, der erste Parametersatz 102 bzw. die ersten Parameterwerte bereitgestellt. Damit wird angegeben, welche Funktionalitäten das Mikroskop 100 zur Verfügung stellen kann, z.B. ein Einstellen einer x-Position eines Probentisches, und zwar nicht nur für sich, d.h. das Mikroskop bzw. einen Benutzer des Mikroskops, sondern auch für andere Vorrichtungen wie z.B. die Temperaturmesseinrichtung 120 oder den Drucker 140. An dieser Stelle ist jedenfalls zunächst nicht relevant, ob eine der anderen Vorrichtungen diese Funktionalitäten dann auch wünscht oder braucht. Der erste Parametersatz 102 kann bei Bedarf auch immer wieder aktualisiert werden, z.B. wenn eine der Funktionalitäten aus einem bestimmten Grund nicht mehr zur Verfügung gestellt werden kann oder nicht mehr zur Verfügung gestellt werden soll.
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Insbesondere im Hinblick auf den letztgenannten Aspekt sei erwähnt, dass - wie schon erläutert - ein Parameterwert auch auf aktiv oder nicht aktiv gesetzt werden kann, je nachdem ob eine bestimmte Funktionalität zur Verfügung gestellt werden soll oder - aus einem bestimmten Grund, z.B. aus Sicherheits- oder Datenschutzgründen - nicht.
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In einem Schritt 202 werden im Mikroskop 100 der zweite Parametersatz 104 bzw. die zweiten Parameterwerte bereitgestellt. Damit wird angegeben, welche Funktionalitäten dem Mikroskop 100 von anderen Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden soll, z.B. eine Temperatur bzw. eine Temperaturmessung. An dieser Stelle ist jedenfalls zunächst nicht relevant, ob eine der anderen Vorrichtungen diese Funktionalitäten dann auch tatsächlich anbieten bzw. zur Verfügung stellen kann oder nicht.
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In einem Schritt 204 werden vom Mikroskop 100 z.B. von der Temperaturmesseinrichtung 120 über eine Verbindung 160 bzw. die entsprechenden Kommunikationsschnittstellen 119, 139 der dritte Parametersatz 122 bzw. die dritten Parameterwerte erhalten. Auf diese Weise wird dem Mikroskop 100 mitgeteilt, welche Funktionalitäten die Temperaturmesseinrichtung 120 dem Mikroskop 100 zur Verfügung stellen kann.
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In einem Schritt 206 wird, im Mikroskop 100 bzw. dort in der Vergleichseinheit 118, der dritte Parametersatz 122 mit dem zweiten Parametersatz 104 verglichen. Hierbei kann also festgestellt werden, ob die Temperaturmessvorrichtung 120 Funktionalitäten zur Verfügung stellen kann, die das Mikroskop 100 gerne hätte bzw. gerne zur Verfügung gestellt haben würde (sich also „wünscht“). In dem (in 1a) gezeigten Beispiel handelt es sich dabei um die folgenden: Temperatur, Feuchtigkeit, Datum, Zeit, Metadaten, Status. Bei diesem Vergleich können insbesondere sämtliche Parameterwerte der beiden Parametersätze verglichen werden, dies kann sich aber auch auf jeweils aktiv gesetzte Parameterwerte beschränken.
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Wenn z.B. der dritte Parameterwert für die Funktionalität Position - aus welchem Grund auch immer - bei der Temperaturmesseinrichtung 120 auf nicht aktiv gesetzt ist, also nicht für andere Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden soll, braucht dieser Parameterwert auch nicht in den Vergleich einbezogen werden, da das Mikroskop diese Funktionalität ohnehin nicht zur Verfügung gestellt bekommen würde.
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In einem Schritt 208 werden im Mikroskop 100 auf Grundlage des Vergleichs, also mit dem Wissen, welche Funktionalitäten, die vom Mikroskop 100 gewünscht sind, von der Temperaturmessvorrichtung 120 bereitgestellt werden können, bestimmte Funktionalitäten zur Nutzung ausgewählt. Hierbei können sämtliche Funktionalitäten, die vom Mikroskop 100 gewünscht sind und die zugleich von der Temperaturmessvorrichtung 120 bereitgestellt werden können, ausgewählt werden. Dies ist jedoch keine Notwendigkeit.
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In einem Schritt 210 wird dann, sofern mindestens eine der Funktionalitäten ausgewählt wurde, zwischen dem Mikroskop 100 und der Temperaturmessvorrichtung 120 - unter Verwendung von deren Kommunikationsschnittstellen 119, 139 - eine Nutzverbindung 162 aufgebaut. Hierüber können dann die Funktionalitäten der Temperaturmessvorrichtung 120 in das Mikroskop 120 eingebunden werden, sodass z.B. ein Benutzer des Mikroskops auch diese Funktionalitäten nutzen kann wie vorstehend in Bezug auf 1b erläutert. Beispielsweise kann der Benutzer während des Beobachtens einer Probe den Probentisch verstellen (als Funktionalitäten des Mikroskops 100 selbst) und währenddessen bei Bedarf auch eine (aktuelle) Temperatur messen (als Funktionalitäten, die von der Temperaturmesseinrichtung 120 dem Mikroskop 100 zur Verfügung gestellt wird).
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Dieses Vorgehen kann in jeder der Vorrichtungen durchgeführt werden, also z.B. auch in der Temperaturmesseinrichtung 120 und in dem Drucker 140. In 1a ist mittels Pfeilen zwischen den Funktionalitäten der einzelnen Vorrichtungen - rein beispielhaft - angedeutet, welche Vorrichtung welche Funktionalität welcher anderen Vorrichtung zur Verfügung stellt. Hierzu ist dann jeweils eine Nutzverbindung nötig.
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Dieses Vorgehen erfolgt insbesondere automatisiert bzw. selbsttätig - und insbesondere auch immer wieder, z.B. in gewissen zeitlichen Abständen -, sodass z.B. neue Vorrichtungen automatisch in das System bzw. den Verbund eingebunden werden können, und dass die Funktionalitäten, die die einzelnen Vorrichtungen selbst oder durch Einbindung zur Verfügung stellen können, immer aktuell gehalten werden. Wird also z.B. beim Drucker 140 die Funktionalität Farbdruck, wenn diese zunächst auf nicht aktiv gesetzt ist, von einem Bediener auf aktiv gesetzt, so kann - durch das immer wieder durchgeführte Vorgehen wie vorhin beschrieben - die Funktionalität Farbdruck dann auch im Mikroskop 100 angeboten werden, sofern es sich dabei um eine gewünschte Funktionalität handelt, während dies zuvor nicht der Fall war.
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In 3 ist beispielhaft ein Display 300 als Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt, und zwar z.B. des (dann digitalen) Mikroskops 100. Das Display 300 kann dann in das Mikroskop 100 integriert sein oder auch als Zubehör vorgesehen und angeschlossen sein. Bei dem Display 300 kann es sich z.B. um ein Touch-Display handeln. Ebenso kann aber z.B. das erwähnte Tablet 190 diese Funktion übernehmen.
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Auf dem Display ist eine Benutzerschnittstelle, ein sog. GUI („graphical user interface“) dargestellt, das zum einen ein Bild 302 eines mittels des Mikroskops betrachteten Objekts umfasst, und zum anderen beispielhalft fünf (digitale) Eingabe- und Anzeigemittel 304a, 304b, 304c, 304d, 304e, die für die in Bezug auf 1a genannten Funktionalitäten: x-Position eines Probentischens (F1), y-Position eines Probentisches (F2), z-Position eines Probentisches (F3), Temperatur (F4), Bildaufnahme (F5) stehen.
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Während die ersten drei (F1, F2, F3) davon vom Mikroskop zur Verfügung gestellt werden, wird, wie in 1a angedeutet, die Funktionalität Temperatur (F4) von der Temperaturmesseinrichtung zur Verfügung gestellt und ist im Mikroskop eingebunden. Die Funktionalität Bildaufnahme (F5), hingegen kann zwar grundsätzlich, wie in Bezug auf 1a angedeutet, vom Mikroskop 100 zur Verfügung gestellt werden; in dem hier gezeigten Beispiel soll dies aber - z.B. aufgrund eines Fehlers in der Kamera des Mikroskops oder weil das spezielle Mikroskop keine Kamera aufweist - nicht möglich sein und diese Funktionalität kann auch von keiner der (anderen) vorhandenen Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden; das entsprechende Eingabe- und Anzeigemittel 304e ist daher ausgegraut.
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In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass dies rein beispielhaft ist. Denkbar ist hier z.B., dass eine Kamera, die mit dem Mikroskop verwendet werden sollte, als eigene Vorrichtung im Sinne der Erfindung nicht eingebunden ist oder aber, dass eine zusätzliche Kamera vorgesehen werden könnte.
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Der Begriff „und/oder“ umfasst alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Elemente und kann mit „/“ abgekürzt werden.
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Obwohl einige Aspekte im Rahmen einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist es klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einer Funktion eines Verfahrensschritts entspricht. Analog dazu stellen Aspekte, die im Rahmen eines Verfahrensschritts beschrieben werden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder einer Eigenschaft einer entsprechenden Vorrichtung dar.
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Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Mikroskop, das eine Verarbeitungs- oder Recheneinheit umfasst, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der 1 bis 3 beschrieben. Alternativ kann ein Mikroskop Teil einer Verarbeitungs- oder Recheneinheit, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der 1a bis 3 beschrieben, sein oder mit demselben verbunden sein. 1a zeigt eine schematische Darstellung einer Verarbeitungs- oder Recheneinheit 118, die ausgebildet ist zum Ausführen eines hierin beschriebenen Verfahrens. Die Verarbeitungs- oder Recheneinheit 118 ist Teil eines Mikroskops 100 und stellt ein Computersystem dar. Das Mikroskop 100 ist z.B. ausgebildet zum Aufnehmen von Bildern und ist mit dem Computersystem 118 verbunden. Das Computersystem 118 ist ausgebildet zum Ausführen von zumindest einem Teil eines hierin beschriebenen Verfahrens. Das Computersystem 118 kann ausgebildet sein zum Ausführen eines Maschinenlern-Algorithmus. Das Computersystem 118 und das Mikroskop 100 können getrennte Einheiten sein, können aber auch zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sein. Das Computersystem 118 könnte Teil eines zentralen Verarbeitungssystems des Mikroskops 100 sein und/oder das Computersystem 118 könnte Teil einer Teilkomponente des Mikroskops 100 sein, wie eines Sensor, eines Aktuator, einer Kamera oder einer Beleuchtungseinheit, usw. des Mikroskops 100.
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Das Computersystem 118 kann eine lokale Computervorrichtung (z. B. Personalcomputer, Laptop, Tablet-Computer oder Mobiltelefon) mit einem oder mehreren Prozessoren und einer oder mehreren Speichervorrichtungen oder kann ein verteiltes Computersystem (z. B. ein Cloud-Computing-System mit einem oder mehreren Prozessoren oder einer oder mehreren Speichervorrichtungen, die an verschiedenen Stellen verteilt sind, zum Beispiel an einem lokalen Client und/oder einer oder mehreren Remote-Server-Farms und/oder Datenzentren) sein. Das Computersystem 118 kann irgendeine Schaltung oder Kombination von Schaltungen umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Computersystem 118 einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die von irgendeinem Typ sein können. Nach hiesigem Gebrauch kann Prozessor irgendein Typ von Rechenschaltung bedeuten, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein Mikroprozessor mit komplexem Befehlssatz (CISC), ein Mikroprozessor mit reduziertem Befehlssatz (RISC), ein Sehr-langes-Anweisungswort-(Very Long Instruction Word; VLIW) Mikroprozessor, ein Graphikprozessor, ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein Multi-Core-Prozessor, ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), z.B. eines Mikroskops oder einer Mikroskopkomponente (z. B. Kamera) oder irgendein anderer Typ von Prozessor oder Verarbeitungsschaltung. Andere Typen von Schaltungen, die in dem Computersystem 118 umfasst sein können, können eine speziell angefertigte Schaltung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder Ähnliches, wie beispielsweise eine oder mehrere Schaltungen (z. B. eine Kommunikationsschaltung) zur Verwendung bei drahtlosen Vorrichtungen wie z. B. Mobiltelefonen, Tablet-Computern, Laptop-Computern, Funksprechgeräten und ähnlichen elektronischen Systemen sein. Das Computersystem 118 kann eine oder mehrere Speichervorrichtungen umfassen, die ein oder mehrere Speicherelemente umfassen können, die für die jeweilige Anwendung geeignet sind, wie beispielsweise einen Hauptspeicher in der Form eines Direktzugriffsspeichers (RAM, Random Access Memory), eine oder mehrere Festplatten und/oder ein oder mehrere Laufwerke, die entfernbare Medien, wie beispielsweise CDs, Flash-Speicherkarten, DVD und Ähnliches handhaben. Das Computersystem 118 kann auch eine Anzeigevorrichtung, einen oder mehrere Lautsprecher, und eine Tastatur und/oder Steuerung umfassen, die eine Maus, Trackball, Touchscreen, Stimmerkennungsvorrichtung oder irgendeine andere Vorrichtung umfassen kann, die es einem Systemnutzer erlaubt, Information in das Computersystem 118 einzugeben und Information von demselben zu empfangen.
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Einige oder alle Verfahrensschritte können durch (oder unter Verwendung) einer Hardwarevorrichtung ausgeführt werden, wie es zum Beispiel ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein programmierbarer Computer oder eine elektronische Schaltung sein kann. In einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch eine solche Vorrichtung ausgeführt werden.
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Abhängig von bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder Software implementiert werden. Die Implementierung kann mit einem nicht-flüchtigen Speichermedium wie einem digitalen Speichermedium, wie beispielsweise einer Festplatte (HDD), einer SSD, einer Diskette, einer DVD, einem Blu-Ray, einer CD, einem ROM, einem PROM und EPROM, einem EEPROM oder einem FLASH-Speicher, durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem so zusammenwirken (oder zusammenwirken können), dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Daher kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
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Einige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen einen Datenträger mit elektronisch lesbaren Steuersignalen, die mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, so dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
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Im Allgemeinen können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert werden, wobei der Programmcode für die Ausführung eines der Verfahren wirksam ist, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer läuft. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert werden.
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Weitere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
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Mit anderen Worten, ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer läuft.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Speichermedium (oder ein Datenträger oder ein computerlesbares Medium), das ein darauf gespeichertes Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren umfasst, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das aufgezeichnete Medium sind in der Regel greifbar und/oder nicht übergangslos. Eine weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, wie hierin beschrieben, die einen Prozessor und das Speichermedium umfasst.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daher ein Datenstrom oder eine Signalfolge, die das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt. Der Datenstrom oder die Signalfolge kann beispielsweise so konfiguriert werden, dass sie über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, übertragen werden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Verarbeitungsmittel, zum Beispiel einen Computer oder eine programmierbare Logikvorrichtung, das konfiguriert oder angepasst ist, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, das konfiguriert ist, um (zum Beispiel elektronisch oder optisch) ein Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren an einen Empfänger zu übertragen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, eine mobile Vorrichtung, eine Speichervorrichtung oder dergleichen sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Dateiserver zum Übertragen des Computerprogramms an den Empfänger umfassen.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann eine programmierbare logische Vorrichtung (z.B. eine feldprogrammierbare Gatteranordnung, FPGA) verwendet werden, um einige oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. In einigen Ausführungsbeispielen kann eine feldprogrammierbare Gatteranordnung mit einem Mikroprozessor zusammenarbeiten, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Im Allgemeinen werden die Verfahren vorzugsweise von jedem Hardwaregerät durchgeführt.
