DE10203734A1 - Überwachungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät (1, 1'), insbesondere einen Computer, wobei das Gerät (1, 1') über eine Datenübertragungsleitung (2) mit einem anderen elektrischen Gerät (3) kommuniziert, wobei die Datenübertragungsleitung (2) mindestens zwei Adern (2', 2'') aufweist, die bei korrektem Anschluß der Datenübertragungsleitung (2) an das Gerät (1) von diesem elektrisch miteinander verbunden werden, wobei die Überwachungsvorrichtung eine Detektionseinrichtung zur Überwachung der elektrischen Verbindung der beiden Adern (2', 2'') durch das elektrische Gerät (1) hat.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überwachungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1.
• Die Erfindung betrifft allgemein ein System zur Detektierung der Datenübertragungsendstellen innerhalb vernetzter Kommunikations- und Rechnersysteme auf physikalisches Vorhandensein, wobei eine positive Erkennung sofort Statusmeldungen über ein unabhängiges Kommunikationssystem an vorbestimmte Endstellen zwecks Einleitung weiterer Maßnahmen übermittelt und, oder selbständig vor Ort vorzubestimmende Reaktionen auslöst.
• In Schulen, Behörden, Industrie usw. werden oft eine Vielzahl von Arbeitsmitteln, wie z. B. Computern, Druckern, etc. eingesetzt. Es ist bekannt, daß in diesen Arbeitsumgebungen in der Regel keine ständige Kontrolle über eingesetzte Arbeitsmittel möglich ist. Die zur Überwachung von mobilen wie stationären Gerätschaften erhältlichen Systeme beruhen auf mechanischer Fixierung, elektronischer Markierung, Überwachung der Räume per Bewegungsmelder oder Überwachung der Räume per Videoanlagen, und verfügen über systembedingte Nachteile.
• So sind einfache flexible mechanische Sicherungen in der Regel leicht zu überwinden. Aufwendige mechanische Sicherungssysteme schränken dagegen die Bewegungsfreiheit des Arbeitsmittels stark ein, sind nachteilig kompliziert und aufwendig in ihrer Konstruktion und bedingen oft einen mechanischen Eingriff am Arbeitsmittel, wodurch ein Garantieverlust eintreten kann.
• Elektrische Markierungen bedingen zur ihrer Auswertung nachteilig ein umfangreiches, schwer zu montierendes und zudem kostenintensives Equipment.
• Bei der Überwachung von Räumlichkeiten mittels Bewegungsmeldern kann nachteilig nur pauschal auf Bewegungen reagiert werden. Hier ist eine Überwachung nur in einen begrenzten Zeitrahmen, nämlich außerhalb der Betriebszeit möglich.
• Bei der Überwachung mittels Videoanlagen ist eine ständige Überwachung der Überwachungsmonitore erforderlich. Automatische Systeme können nur außerhalb der Betriebszeit eingesetzt werden. Zudem bedarf die ständige Videoüberwachung einer Genehmigung und ist sehr kostenintensiv.
• Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache, preiswerte und fehlalarmsichere Art und Weise Arbeitsmittel, wie z. B. Computer oder vergleichbare Geräte die sich innerhalb einer kabelgebundenen Datenübertragungsstrecke befinden durch sofortiges Agieren im Sinne von Alarmierung und ggf. Aktivierung vorzubestimmender Aktionen vor unberechtigter Entfernung zu bewahren bzw. deren Entfernung zu erschweren.
• Diese Aufgabe wird durch eine Überwachungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
• Vorteilhaft wird mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich das physikalische Vorhandensein der Netzwerkkarte des zu überwachenden Gerätes überwacht und bei negativem Ereignis ein Alarm und oder eine Reaktion in vom Anwender zu bestimmenden Art und Weise über eines unabhängiges Kommunikationssystem ausgeführt.
• Ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung bzw. des Systems ist, dass das zu überwachende Gerät in keiner Weise modifiziert oder zur Überwachung vorbereitet werden muß. Die Umgebung des zu überwachenden Gerätes bedarf ebenfalls weder einer Modifizierung noch einer Vorbereitung. Das Überwachungssystem erfordert lediglich das Zwischenschalten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in die Netzwerkverbindung. Vorteilhaft wird dabei die Vorrichtung zentral, d. h. direkt am netzwerkbedingten Datenverteiler wie z. B. einem Hub, Switch oder Server angeschlossen, welcher sich meist in einem anderen Raum befindet. Hierdurch ist für einen potentiellen Dieb nicht erkennbar, ob das Gerät diebstahlgesichert ist.
• Es ist selbstverständlich auch möglich, die Vorrichtung bzw. die Elektronik der erfindungsgemäßen Vorrichtung direkt in Netzwerckomponenten wie z. B. einem HUB, einem Switch oder einer Netzwerkkarte für einen Server zu integrieren.
• Die Detektierung des zu überwachenden Gerätes ist zudem vorteilhaft unabhängig von dessen Betriebszustand. So funktioniert das Überwachungssystems sowohl bei eingeschaltetem als auch bei ausgeschaltetem Gerät. Ebenso können auch beliebige nichtvernetzte Geräte, Vorrichtungen, Möbel usw. durch einfachste Modifizierung zur Überwachung tauglich gemacht werden, in dem in diese ein beschaltete RJ45 Buchse eingebracht wird, an die dann ein Datenübertragungsleitung anschließbar ist.
• Das Überwachungssystem arbeitet vorteilhaft autark und kann über einen längeren Zeitraum auch ohne Stromversorgung seine Funktion vollständig beibehalten. Vorteilhaft ist das Überwachungssystem ferner so konzipiert, daß es nicht ohne Berechtigung deaktiviert werden kann. Hierfür ist es entweder mechanisch z. B. nur mittels eines Schlüssels zu deaktivieren/aktivieren. Es ist jedoch auch möglich, daß das Überwachungssystem mittels Erkennungs-, Identifizierungseinrichtungen und/oder sonstigen Eingabemitteln aktiviert/deaktiviert wird.
• Die Art der Alarmübermittlung kann prinzipiell frei bestimmt werden. So kann der Alarm je nach Ausgestaltung des Überwachungssystems über das Netzwerk, per Mail, per SMS oder Voice-mail mittels Funknetz oder Handy usw. an eine zentrale Einrichtung, wie z. B. die Polizei, Hausmeister oder Zentrale eine Sicherheitsunternehmens gesandt werden.
• Der Inhalt der Alarmmitteilung kann vorteilhaft frei bestimmt werden. Durch genaue Angaben der Position des detektierten Gerätes können vorteilhaft schnell Maßnahmen eingeleitet und die Wachleute an den Ort geleitet werden. Zudem kann eine frei bestimmbare Aktion sofort aktiviert werden. So ist es möglich, daß ein Alarmton mittels einer Sirene erzeugt wird, welcher den Täter in die Flucht schlagen kann. Ebenso ist es möglich, daß eine Schließanlage den Tatort nebst dem Täter einschließt, so daß dieser nicht entkommen kann.
• Ein Fehlalarm wird durch das erfindungsgemäße System vorteilhaft weitestgehend ausgeschlossen und wird lediglich durch Fehlbedienung aufgrund Mißachtung der Arbeitsanweisung oder Störungen des Systems ausgelöst.
• Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Überwachungssystems ist der geringe Installationsaufwand und der geringe Anschaffungspreis aufgrund der Einfachheit des Systems.
• Ein mögliches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Überwachungssystems ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen:
• Fig. 1 ein Computernetzwerk gemäß dem Stand der Technik bestehend aus einem Server, an den über einen Hub/Switch mehrere Computer angeschlossen sind;
• Fig. 2 Funktionsweise einer Twisted-Pair-Verkabelung;
• Fig. 3 erfindungsgemäßes Computernetzwerk mit überwachten Computern, die über eine Überwachungseinrichtung für mehrere Datenübertragungsleitungen an einem HUB/Switch angeschlossen sind;
• Fig. 4 erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung für einen Fernseher;
• Fig. 5 Schaltbild der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung.
• Den vernetzten Geräten gemein ist die Physiologie der Vernetzung, die sich primär im Ethernetbereich (1 Mbit bis zum 1 Gbit-Netzwerk) von EDV-Anlagen, sekundär im sonstigen Überwachungsbereich wiederspiegelt. Das erfindungsgemäße Überwachungssystem ist jedoch nicht allein auf die vorbeschriebenen Netzwerke beschränkt, sondern kann in allen denkbaren Netzwerken zum Einsatz gelangen. In der Regel wird ein Datenendgerät mittels Netzwerkkarte über eine Datenübertragungsleitung bzw. ein Datenkabel mit einem zentralen Datenverteiler verbunden. Die Fig. 1 zeigt ein herkömmliches PC-Netzwerk, bei dem ein Server 5 mittels einer Datenübertragungsleitung 4 mit einem HUB oder Switch 3 in Verbindung ist. Der HUB bzw. Switch 3 dient als Datenverteiler, wobei von ihm aus jeweils eine Datenübertragungsleitung 2 zu einem Computer 1 (Workstation) führt.
• Die Datenübertragungsleitung besteht idR. aus vier jeweils miteinander verdrillten Leitungspaaren. Die zu übermittelnden Daten werden in der Netzwerkkarte wie auch im Datenverteiler induktiv ein- bzw. ausgekoppelt (Fig. 2). Das Funktionsprinzip der Datenübertragung ist allgemein bekannt und ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Mit der bekannten Technik können Daten mit hoher Geschwindigkeit über eine große Distanz mit relativ hoher Störfestigkeit übertragen werden.
• Diesem Datenwechselstrom wird durch das Überwachungssystem ein Gleichspannungsanteil überlagert, der den Datenstrom in seiner Qualität nicht beeinflußt. Dieser durch die Schaltung bedingte und somit bekannte Gleichspannungsanteil wird überwacht. Ändert sich dieser Gleichspannungsanteil bzw. das Potential an einer Ader in einem vorbestimmbaren Maße, wie es z. B. durch Abklemmen des Datenübertragungskabel 2 vom Computer 1 geschieht, wird eine Alarmaktion gestartet. Der Gleichspannungsanteil ist unabhängig vom Betriebszustand des zu überwachenden Gerätes und erlaubt somit eine kontinuierliche Überwachung. Er ist lediglich davon abhängig, ob die Adern 2' und 2" der Datenübertragungsleitung durch den Computer, genauer gesagt durch die Spulen S seines Koppelelements, miteinander in elektrischer Verbindung sind oder nicht. Sobald die Steckverbindung zwischen Computer 1 und Datenübertragungsleitung 2 gelöst wird, sind die Adern 2' und 2" nicht mehr elektrisch miteinander in Verbindung, wodurch aufgrund der Beschaltung der Adern 2' und 2" diese auf unterschiedlichen Potentialen liegen. So kann die Potentialdifferenz von der Überwachungsvorrichtung gemessen und analysiert werden. Es ist jedoch auch möglich, nur das Potential einer Ader 2" zu überwachen.
• Der Installationsaufwand beschränkt sich auf das Einschleifen des Systems in die Datenübertragungsleitungen vor dem Verteiler ( Fig. 3). So ist es möglich, das Einschleifen mittels eines zwischen dem HUB bzw. Switch 3 und den Datenübertragungskabeln 2 zwischengeschalteten Überwachungsmoduls 6 zu realisieren. Es ist jedoch auch denkbar, das für jede Datenübertragungsleitung ein eigenständiges Modul verwendet wird. Auch ist es möglich, die Überwachungsvorrichtung direkt im HUB bzw. Switch zu integrieren. In diesem Falle sind vorteilhaft keine zusätzlichen Kabel notwendig. Ein weiterer Vorteil bei dieser Ausführungsform ist, daß nicht ohne weiteres Erkennbar ist, ob eine Überwachung installiert ist.
• Beliebige weitere Geräte, Vorrichtungen, Möbel, Gegenstände können durch einfachste Art und Weise zur Überwachung tauglich gemacht werden. Wie in Fig. 4 dargestellt, wird ein TV-Gerät 1' durch Einbringen einer beschalteten RJ45-Buchse überwachungstauglich. Hierbei ist es unerheblich, ob tatsächlich Daten über die angeschlossene Datenübertragungsleitung gesendet werden. Sofern die Datenübertragungsleitung nicht zur Datenübertragung verwendet wird, kann auf Ethernet-Koppelelemente völlig verzichtet werden. In diesem Fall sind die jeweils mittels Gleichspannung überwachten Aderpaare über die RJ45-Buchse kurzzuschließen.
• Die Fig. 5 zeigt eine mögliche Schaltung für die Überwachungsvorrichtung. Die Schaltung kann entweder in eine Datenübertragungsleitung eingeschliffen werden. Es ist jedoch auch möglich, das diese Schaltung in einem HUB oder Switch oder einer Netzwerkkarte, insbesondere für einen Server, integriert wird.
• Die Schaltung reduziert sich im wesentlichen auf das Einbringen des Gleichspannungsanteiles in den Datenstrom der angeschlossenen Geräte. Dargestellt ist in Fig. 5 nur ein Leitungspaar, was zur Detektierung des angeschlossenen Gerätes auch ausreicht. Soll die Datenleitung auch auf Funktionstüchtigkeit geprüft werden, müssen alle Leitungspaare mit der dargestellten Beschaltung bestückt werden.
• Zunächst werden die Leitungen mittels Keramikkondensatoren C1 und C2 entkoppelt. Ein Gleichstrom kann somit nicht mehr über das Kopplungselement des HUB bzw. Switches fließen. Hierdurch kann in den zu überwachenden Bereich über hochohmige Widerstände R1, R2 eine Gleichspannung VCC eingebracht werden. Ein Feldeffekttransistor T1 liegt mit seinem Gate über einen weiteren Wiederstand R4 in der Datenrücklaufenden Leitung und überwacht die anliegende Gleichspannung. Der Drain-Anschluß des Transistors T1 liegt über einen strombegrenzenden Widerstand R3 ebenfalls auf VCC und mit seinem Source-Anschluß auf Masse GND der Meßschaltung. Der am Drain-Anschluß liegende Spannungspegel dient als Ausgabesignal Out. Ist der Computer im beschriebenen Fall angeschlossen, liegt am angeschlossenen Spannungsteiler R1/R2 die halbe Betriebsspannung VCC an, sofern R1 gleich R2. Über Widerstand R3 wird T1 durchgeschaltet und am Ausgang Out sind nahezu Null Volt. Wird der Computer abgeklemmt, ist der Stromkreis VCC-R1-R2-GND unterbrochen und an der Ader 2" bzw. R2 liegt keine Spannung an. Das Gate des Transistors T1 wird somit über R4 und R2 nach Masse gezogen und der Transistor T1 sperrt. Am Ausgang Out ist hierdurch über R3 die gesamte Betriebsspannung VCC zu messen. Diese Betriebsart arbeitet im "Aktiv High Modus". Durch entsprechende Schaltungsänderungen können die Ausgangssignale allen gewünschten Werten angepaßt werden.
• Die weitere Verarbeitung des von der Detektionseinrichtung erfolgt je nach Anforderung per Mikrocontroller, PC, Handheld oder ähnlichen Systemen und können beliebige Reaktionen auslösen.

Claims (12)

1. Überwachungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät (1, 1'), insbesondere einen Computer, wobei das Gerät (1, 1') über eine Datenübertragungsleitung (2) mit einem anderen elektrischen Gerät (3) kommuniziert, wobei die Datenübertragungsleitung (2) mindestens zwei Adern (2', 2") aufweist, die bei korrektem Anschluß der Datenübertragungsleitung (2) an das Gerät (1) von diesem elektrisch miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung eine Detektionseinrichtung zur Überwachung der elektrischen Verbindung der beiden Adern (2', 2") durch das elektrische Gerät (1) hat.

2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung einen Alarm auslöst, wenn die Verbindung der beiden Adern entweder durch Abkuppeln der Datenübertragungsleitung vom elektrischen Gerät oder durch Zerstörung der Datenübertragungsleitung unterbrochen ist.

3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung ein eigenständiges Modul ist, welches in eine Datenübertragungsleitung eingeschliffen wird.

4. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung Bestandteil eines Netzwerk-Hubs oder Switch's ist.

5. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation, insbesondere zur Alarmabgabe, mit einer entfernt angeordneten Datenverarbeitungsanlage hat, wobei die Kommunikation über ein Netzwerk, eine Telefonleitung oder eine Funkübertragungsstrecke erfolgt.

6. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Ader der Datenübertragungsleitung insbesondere über einen ersten Widerstand (R1) mit einem ersten Spannungspotential (Vcc) beaufschlagt ist, und dass die Detektionsvorrichtung ein erstes Ausgangssignal (Out) erzeugt, solange das von der zweiten Ader abgegriffene Spannungspotential in einem ersten Potentialbereich liegt und ein zweites Ausgangssignal erzeugt, wenn das von der zweiten Ader abgegriffene Spannungspotential außerhalb des ersten Potentialbereichs liegt.

7. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ader über einen Widerstand (R2) mit Masse (GND) verbunden ist, derart, dass der erste und zweite Widerstand (R1, R2) über die erste und zweite Ader (2', 2") sowie der elektrischen Verbindung durch das elektrische Gerät einen Spannungsteiler bilden, wobei insbesondere einer der Widerstände hochohmig ist.

8. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest in eine Ader (2', 2") der Datenübertragungseinrichtung (2) einen Kondensator (C1, C2) einschleift.

9. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kondensator (C1, C2) so in eine Ader eingeschliffen ist, daß kein Gleichstrom über die Aderverbindung des nicht zu überwachenden Gerätes fließen kann.

10. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung in einem HUB oder Switch angeordnet ist, wobei die Potentialaufbringung auf die Adern des Datenübertragungsleitung über die Steckverbindung HUB/Datenübertragungsleitung bzw. Switch/Datenübertragungsleitung erfolgt.

11. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Aderpaare einer Datenübertragungsleitung mittels jeweils einer Überwachungsvorrichtung auf Funktion und/oder Kontakt überwacht werden.

12. Verwendung einer Überwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für einen HUB oder Switch zur Datenverteilung in einem Computernetzwerk, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ausgang des HUBS bzw. Switches mittels einer Überwachungsvorrichtung ausgerüstet ist, womit über den HUB bzw. Switch der Anschluß eines Computers über eine Datenübertragungsleitung ermittelbar ist.