DE102022111849A1 - Netzwerk von elektronischen Geräten und Verfahren zum Einstellen einer Datensenderate zwischen elektronischen Geräten - Google Patents

Netzwerk von elektronischen Geräten und Verfahren zum Einstellen einer Datensenderate zwischen elektronischen Geräten Download PDF

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Michael Blessing
Rebecca PAGE
Nikolai Fink
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Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/30Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wired architecture
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Netzwerk (1) von elektronischen Geräten (10), wobei ein elektronisches Gerät jeweils ein Gerät aus folgender Menge ist:Feldgerät der Mess-/Automatisierungstechnik eingerichtet zum Erstellen von Messwerten einer Messgröße (11), Edge-Device (12),wobei das Netzwerk zumindest ein Feldgerät aufweist,wobei jedes elektronische Gerät (10) dazu eingerichtet ist, über das Netzwerk mit mindestens einem weiteren elektronischen Gerät (10) des Netzwerks drahtlos oder drahtgebunden zu kommunizieren,wobei eine Datensenderate bzgl. eines Datenversands zwischen zwei elektronischen Geräten durch ein jeweiliges elektronisches Gerät einstellbar ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie elektronischen Geräte (10) dazu eingerichtet sind, Datensenderaten ereignisgesteuert einzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Netzwerk von elektronischen Geräten und einem Verfahren zum Einstellen einer Datenrate zwischen den elektronischen Geräten, wobei die elektronischen Geräte Feldgeräte der Mess-/Automatisierungstechnik oder Edge-Devices sind. Solche Netzwerke sind bekannt beispielsweise aus der WO2020048747A1 .
  • Die Kommunikation zwischen elektronischen Geräten eines solchen Netzwerks ist mit zusätzlichem Energieverbrauch verbunden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine robuste Lösung vorzuschlagen, bei welcher der Energieverbrauch minimiert ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Netzwerk gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 8.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Netzwerk von elektronischen Geräten ist ein elektronisches Gerät jeweils ein Gerät aus folgender Menge:
    • Feldgerät der Mess-/Automatisierungstechnik eingerichtet zum Erstellen von Messwerten einer Messgröße, Edge-Device,
    • wobei das Netzwerk zumindest ein Feldgerät aufweist,
    • wobei jedes elektronische Gerät dazu eingerichtet ist, über das Netzwerk mit mindestens einem weiteren elektronischen Gerät des Netzwerks zu kommunizieren,
    • wobei eine Datensenderate bzgl. eines Datenversands zwischen zwei elektronischen Geräten durch ein jeweiliges elektronisches Gerät einstellbar ist,
    • wobei die elektronischen Geräte dazu eingerichtet sind, Datensenderaten ereignisgesteuert einzustellen.
  • Beispielsweise kann aufgrund einer Unwetterwarnung ein beispielhaftes erfindungsgemäßes, zu einem Abwasserleitungssystem die Datensenderate zwischen einzelnen elektronischen Geräten, hier beispielsweise Durchfluss- oder Füllstandmessgeräte des Netzwerks erhöht werden.
  • Beispielsweise kann in einem Rohrleitungssystem stromaufwärts eine plötzliche Erhöhung eines Durchflusses oder eine andere Unregelmäßigkeit festgestellt werden, was zu einer Erhöhung der Datensenderate führt.
  • Ein Edge-Device ist dabei ein elektronisches Gerät, mittels welchem ein Netzwerk von elektronischen Geräten mit Netzwerken anderer elektronischer Geräte kommunizieren kann. Beispielsweise kann das Edge-Device über verschiedene Kommunikationsprotokolle kommunizieren.
  • In einer Ausgestaltung ist eine Erstellungsrate von Messwerten durch ein jeweiliges Feldgerät einstellbar.
  • Auf diese Weise können beispielsweise sich plötzlich ändernde Bedingungen mit ausreichender Genauigkeit erfasst werden.
  • In einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Feldgerät dazu eingerichtet, die jeweilige Erstellungsrate von Messwerten ereignisgesteuert einzustellen.
  • In einer Ausgestaltung ist ein Ereignis zur Anpassung einer Datensenderate intern oder extern.
  • In einer Ausgestaltung sind die elektronischen Geräte dazu eingerichtet, einen Grund für eine Einstellung der Datensenderaten zu kommunizieren.
  • Beispielsweise kann dazu eine Liste mit Kennziffern zu möglichen Gründen erstellt sein. Diese können beispielsweise Warnmeldungen wie die oben aufgeführte Unwetterwarnung umfassen.
  • In einer Ausgestaltung weist jedes elektronische Gerät eine Gewichtungsliste bzgl. anderer elektronischer Geräte des Netzwerks auf, welche Gewichtungsliste bei einer Einstellung der Datensenderate herangezogen wird.
  • So können nach einer Metrik nahegelegenere elektronische Geräte je nach Einsatzzweck stärker oder schwächer gewichtet sein. Eine stärkere Gewichtung hat eine höhere Datensenderate zur Folge.
  • In einer Ausgestaltung misst ein Feldgerät jeweils zumindest eine Messgröße aus folgender Liste:
    • Durchfluss eines Mediums durch ein Messrohr, Temperatur eines Mediums, Füllstand eines Mediums in einem Behältnis, Leitfähigkeit eines Mediums, Schallgeschwindigkeit eines Mediums, Dichte eines Mediums, Viskosität eines Mediums, Transparenz bzw. Opazität eines Mediums.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen einer Datensenderate eines elektronischen Geräts in einem Kommunikationsnetzwerk von elektronischen Geräten umfassend mindestens zwei elektronische Geräte, ist ein elektronisches Gerät ein Feldgerät oder ein Edge-Device, wobei das Netzwerk zumindest ein Feldgerät aufweist,
    wobei jedes elektronische Gerät zumindest einige andere elektronische Geräte des Kommunikationsnetzwerks erkennt,
    wobei in einem ersten Verfahrensschritt durch ein erstes elektronisches Gerät eine Erfüllung von Kriterien geprüft wird,
    wobei in einem zweiten Verfahrensschritt bei Erfüllung eines oder mehrerer Kriterien eine Datensenderate des ersten elektronischen Geräts in Abhängigkeit der erfüllten Kriterien eingestellt wird.
  • In einer Ausgestaltung ist ein Kriterium eines aus folgender Liste:
    • Vorliegen eines Warnsignals zumindest eines elektronischen Geräts des Netzwerks;
  • Eine insbesondere absolute Veränderung von Messwerten einer Messgröße überschreitet einen Schwellwert;
  • Messwerte von verschiedenen Messgrößen insbesondere verschiedener Feldgeräte sind nicht plausibel;
  • Eine Anfrage zur Übermittlung von Initialisierungsdaten.
  • Wenn beispielsweise Warnsignale mehrerer topologisch zusammengehöriger elektronischer Geräte des Netzwerks vorliegen, kann darüber ein Zeitpunkt der Einstellung bzw. Erhöhung der Datensenderate festgelegt bzw. bestimmt werden. Ein Beispiel für eine topologische Zusammengehörigkeit ist durch elektronische Geräte zugehörig zu einer Wasserleitung gegeben. So kann aus den Zeitpunkten von Warnsignalen stromaufwärtiger elektronischer Geräte ein Eintrittszeitpunkt eines Kriteriums bei einem elektronischen Gerät vorhergesagt werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
    • 1 beschreibt ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Netzwerk;
    • 2 beschreibt ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren.
  • 1 skizziert ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Netzwerk 1 umfassend elektronische Geräte 10 wie Feldgeräte der Mess-/Automatisierungstechnik 11 zwecks Erstellung von Messwerten bezüglich physikalischer Messgrößen oder Edge-Devices 12 zwecks Kommunikation mit anderen Netzwerken oder elektronischen Geräten außerhalb des Netzwerks.
  • Erfindungsgemäß weist das Netzwerk zumindest zwei elektronische Geräte auf, wobei zumindest eines der elektronischen Geräte ein Feldgerät der Mess-/Automatisierungstechnik ist.
  • Die Feldgeräte sind dabei drahtgebunden oder drahtlos miteinander vernetzt. Beispielweise wie hier dargestellt können einzelne elektronische Geräte des Netzwerks jeweils nur mit einer Teilmenge der jeweils anderen elektronischen Geräte des Netzwerks verbunden sein. Es können aber auch alle elektronischen Geräte mit allen anderen elektronischen Geräten des Netzwerks verbunden sein.
  • Erfindungsgemäß ist eine Datensenderate bzgl. eines Datenversands zwischen zwei elektronischen Geräten durch ein jeweiliges elektronisches Gerät einstellbar ist, wobei die elektronischen Geräte 10 dazu eingerichtet sind, Datensenderaten ereignisgesteuert einzustellen.
  • Beispielsweise kann aufgrund einer Unwetterwarnung bei einem beispielhaften erfindungsgemäßen, zu einem Abwasserleitungssystem gehörendes Netzwerk von elektronischen Geräten die Datensenderate zwischen einzelnen elektronischen Geräten, hier beispielsweise Durchfluss- oder Füllstandmessgeräte des Netzwerks erhöht werden. Die Unwetterwarnung kann beispielsweise von einem meteorologischen Dienst oder einer Umweltbehörde stammen. Die Unwetterwarnung kann aber auch von einem anderen, externen Sensornetzwerk stammen, über welches das Vorliegen eines Unwetters festgestellt wird.
  • Beispielsweise kann in einem Rohrleitungssystem stromaufwärts eine plötzliche Erhöhung eines Durchflusses oder eine andere Unregelmäßigkeit festgestellt werden, was zu einer Erhöhung der Datensenderate führt.
  • In einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Feldgerät 11 dazu eingerichtet, eine jeweilige Erstellungsrate von Messwerten ereignisgesteuert einzustellen. So kann bei dem hier genannten Fall des Unwetters oder der Unregelmäßigkeiten eine genauere Abtastung der Situation erreicht werden.
  • In einer Ausgestaltung sind die elektronischen Geräte 10 dazu eingerichtet, einen Grund für eine Einstellung der Datensenderaten zu kommunizieren. Beispielsweise kann dazu eine Liste mit Kennziffern zu möglichen Gründen erstellt sein. Diese können beispielsweise Warnmeldungen wie die oben aufgeführte Unwetterwarnung umfassen.
  • In einer Ausgestaltung weist jedes elektronische Gerät 10 eine Gewichtungsliste bzgl. anderer elektronischer Geräte 10 des Netzwerks auf, welche Gewichtungsliste bei einer Einstellung der Datensenderate herangezogen wird.
  • So können beispielsweise nach einer Metrik nahegelegenere elektronische Geräte je nach Einsatzzweck stärker oder schwächer gewichtet sein.
  • Beispielsweise können in einem Leitungssystem stromaufwärtige Geräte eine stärkere Gewichtung aufweisen, wobei stomaufwärtige Geräte größerer Entfernung nach Pfadlänge eine kleinere Gewichtung als solche Geräte in geringerer Entfernung aufweisen können.
  • 2 beschreibt den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In einem ersten Verfahrensschritt 101 wird durch ein erstes elektronisches Gerät eine Erfüllung von Kriterien geprüft,
    wobei in einem zweiten Verfahrensschritt 102 bei Erfüllung eines oder mehrerer Kriterien eine Datensenderate des ersten elektronischen Geräts in Abhängigkeit der erfüllten Kriterien eingestellt wird.
  • Ein solches Kriterium ist beispielsweise eines aus folgender Liste:
    • Vorliegen eines Warnsignals eines elektronischen Geräts 10 des Netzwerks;
  • Eine insbesondere absolute Veränderung von Messwerten einer Messgröße überschreitet einen Schwellwert;
  • Messwerte von verschiedenen Messgrößen insbesondere verschiedener Feldgeräte 11 sind nicht plausibel.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Netzwerk
    10
    elektronisches Gerät
    11
    Feldgerät der Mess-/Automatisierungstechnik
    12
    Edge-Device
    100
    Verfahren
    101
    erster Verfahrensschritt
    102
    zweiter Verfahrensschritt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2020048747 A1 [0001]

Claims (9)

  1. Netzwerk (1) von elektronischen Geräten (10), wobei ein elektronisches Gerät jeweils ein Gerät aus folgender Menge ist: Feldgerät der Mess-/Automatisierungstechnik eingerichtet zum Erstellen von Messwerten einer Messgröße (11), Edge-Device (12), wobei das Netzwerk zumindest ein Feldgerät aufweist, wobei jedes elektronische Gerät (10) dazu eingerichtet ist, über das Netzwerk mit mindestens einem weiteren elektronischen Gerät (10) des Netzwerks drahtlos oder drahtgebunden zu kommunizieren, wobei eine Datensenderate bzgl. eines Datenversands zwischen zwei elektronischen Geräten durch ein jeweiliges elektronisches Gerät einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Geräte (10) dazu eingerichtet sind, Datensenderaten ereignisgesteuert einzustellen.
  2. Netzwerk nach Anspruch 1, wobei eine Erstellungsrate von Messwerten durch ein jeweiliges Feldgerät (11) einstellbar ist.
  3. Netzwerk nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Feldgerät (11) dazu eingerichtet ist, die jeweilige Erstellungsrate von Messwerten ereignisgesteuert einzustellen.
  4. Netzwerk nach einem der vorigen Ansprüche, wobei ein Ereignis zur Anpassung einer Datensenderate intern oder extern ist.
  5. Netzwerk nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die elektronischen Geräte (10) dazu eingerichtet sind, einen Grund für eine Einstellung der Datensenderaten zu kommunizieren.
  6. Netzwerk nach einem der vorigen Ansprüche, wobei jedes elektronische Gerät (10) eine Gewichtungsliste bzgl. anderer elektronischer Geräte (10) des Netzwerks aufweist, welche Gewichtungsliste bei einer Einstellung der Datensenderate herangezogen wird.
  7. Netzwerk nach einem der vorigen Ansprüche, wobei ein Feldgerät (11) jeweils zumindest eine Messgröße aus eines aus folgender Liste misst: Durchfluss eines Mediums durch ein Messrohr, Temperatur eines Mediums, Füllstand eines Mediums in einem Behältnis, Leitfähigkeit eines Mediums, Schallgeschwindigkeit eines Mediums,
  8. Verfahren (100) zum Einstellen einer Datensenderate eines elektronischen Geräts (10) in einem Netzwerk (1) von elektronischen Geräten (10) umfassend mindestens zwei elektronische Geräte, wobei ein elektronisches Gerät (10) ein Feldgerät (11) oder ein Edge-Device (12) ist, wobei das Netzwerk zumindest ein Feldgerät aufweist, wobei jedes elektronische Gerät (10) zumindest einige andere elektronische Geräte des Kommunikationsnetzwerks erkennt, wobei in einem ersten Verfahrensschritt (101) durch ein erstes elektronisches Gerät eine Erfüllung von Kriterien geprüft wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt (102) bei Erfüllung eines oder mehrerer Kriterien eine Datensenderate des ersten elektronischen Geräts in Abhängigkeit der erfüllten Kriterien eingestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Kriterium eines aus folgender Liste ist: Vorliegen eines Warnsignals eines elektronischen Geräts (10) des Netzwerks; Eine insbesondere absolute Veränderung von Messwerten einer Messgröße überschreitet einen Schwellwert; Messwerte von verschiedenen Messgrößen insbesondere verschiedener Feldgeräte (11) sind nicht plausibel.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140274181A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Rosemount Inc. Resource optimization in a field device
WO2020048747A1 (de) 2018-09-06 2020-03-12 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zur inbetriebnahme eines feldgeräts und ein feldgerät

Patent Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2020048747A1 (de) 2018-09-06 2020-03-12 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zur inbetriebnahme eines feldgeräts und ein feldgerät

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