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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem
Verfahren für
den Fernzugriff auf ein mobiles Gateway, das mit einer auf dedizierte
Signale ansprechenden Empfangseinrichtung funktional verbindbar
eingerichtet ist.
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Ein dediziertes Signal wird dabei
verstanden als ein Signal, das zumindest eine speziell für die anzusprechende
Empfangseinrichtung bestimmte Kennung enthält. Diese Kennung kann eine
Teilnehmernummer sein, oder durch andere Codes zur Verfügung gestellt
werden, so dass die Empfangseinrichtung selektiv nur anspricht,
wenn sie soll.
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Dabei wird ein Gateway verstanden
als ein Gerät,
das den Zugang zu einem Netzwerk herstellt. Es kann sich bei Betriebsbeginn
automatisch in ein Netzwerk einloggen und eine Kommunikationsbereitschaft
mit einem Kommunikationspartner aufbauen.
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Über
Fernzugriff einen Zugang zu einem Netzwerk wie zum Beispiel das
Internet zu steuern, gewinnt zunehmend an Bedeutung. So kann eine Kommunikation
dadurch ferngesteuert entweder zwischen dem mobilen Gateway und
dem von außen
auf dieses Zugreifenden über
ein Netzwerk erfolgen, oder das mobile Gateway kann eine Netzwerkverbindung
mit einem Dritten aufbauen. Insbesondere zeigt sich das große Interesse
an einem solchen Fernzugriff bei den in der letzten Zeit in zunehmenden
Maße in
Fahrzeugen integrierten mobilen Gateways, so zum Beispiel für Ferndiagnosen,
Fernstatusabfragen, bei der Fernortung im Fall einer Panne oder
einer Fahrzeugflottenüberwachung.
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Der Fernzugriff erfolgt zumeist über eine Funkstrecke
wie beispielsweise das GSM-, GPRS- und UMTS-Netz. Die gesendeten,
dedizierten Signale mit entsprechenden Informationen wie zum Beispiel
der Netzwerkadresse der entfernt zugreifenden Person werden von
einem Empfangsgerät
auf Seiten des Gateway empfangen. Dieses Empfangsgerät ist üblicherweise
ein aus dem Stand der Technik bekanntes Funkmodem. Das Funkmodem
wandelt die empfangenen Signale in vom Gateway zu erkennende Informationen
um. Das empfangene Signal ist zum Beispiel eine SMS (Short Message
Service)-Nachricht. Der SMS-Dienst im GSM-Netz ist eine verbindungslose,
nicht garantierte Übertragung einer
geringen Anzahl (zum Beispiel 160) von Zeichen. Auch in
den anderen Netzen (zum Beispiel UMTS) existieren entsprechende
Dienste.
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Mit dem GSM-System sind Datenübertragungen
sowohl ohne als auch mit Internet-Protokoll (TCP/IP) möglich. Die
Aufnahme der Internetdatenkommunikation (über TCP/IP) ist durch Direktanwahl der
GSM-Nummer des mobilen Teilnehmers mit anschließender Aktivierung der Internetverbindung
auf die fest vergebene Internetadresse des mobilen Teilnehmers möglich.
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Die Datenkommunikation über die
leistungsfähigeren
neueren Netze GPRS bzw. UMTS basiert ebenfalls auf TCP/IP- -Protokollen.
Beim Einloggen ins Internet erhält
der Teilnehmer dynamisch eine Internetadresse (IP-Adresse) zugewiesen.
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Dadurch, dass bei UMTS und GPRS nur
die übertragene
Datenmenge abgerechnet wird, kann sich der Funkteilnehmer permanent
im Netz befinden. Er ist damit sofort erreichbar. Jedoch muss zum Aufrechterhalten
des Netzwerkzugangs das Gateway ständig in Betrieb sein. Der Nachteil
ist dabei, dass der Stromverbrauch entsprechend hoch ist und somit
Probleme vor allem bei mobilen Gateways auftreten. Es muss, um die
Betriebsdauer ausreichend lang zu halten, die Stromquelle, etwa
Batterie oder Akkumulator, entsprechend größer ausgelegt sein. Die nachteiligen
Folgen sind ein höheres
Gewicht und zusätzliche
Kosten. Insbesondere bei längeren Standphasen
von Kraftfahrzeugen wird durch den permanenten Stromverbrauch des
mobilen Gateway die Startfähigkeit
oder andere elektrische Funktionen wie die Alarmanlage beeinträchtigt.
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Auch wenn das mobile Gateway nicht
permanent den Netzzugang aufrechterhält, muss es nach dem derzeitigen
Stand der Technik für
eine schnelle Erreichbarkeit bei einem Fernzugriff zumindest im
Standby-Betrieb laufen. Dabei wird ebenfalls noch so viel Strom
benötigt,
dass die oben genannten Nachteile nicht in ausreichender Weise behoben werden.
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Vorteile der
Erfindung
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Mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche wird
der Einsatz eines mobilen Gateway in besonders stromsparender Weise
ermöglicht,
ohne dabei eine schnelle Netzwerkkommunikationsbereitschaft des
mobilen Gateways für
einen Fernzugriff zu beeinträchtigen.
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Dadurch werden insbesondere bei der
Integration des mobilen Gateway in einem Kraftfahrzeug auch bei
längeren
Standpha sen des Kraftfahrzeugs dessen Startfähigkeit und andere auf Stromversorgung
angewiesene Funktionen wie beispielsweise die Alarmanlage nicht
beeinträchtigt.
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In den weiteren Unteransprüchen sind
vorteilhafte Ausgestaltungen Weiterbildungen und Verbesserungen
des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung angegeben.
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In einem mobilen Gateway kann bereits
eine Netzwerkadresse, mit der die Kommunikation aufgebaut werden
soll, gespeichert sein. Dadurch ist bei dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung
die Übermittlung
der Information zur Definition des Kommunikationspartners bei einem
Fernzugriff nicht notwendig. Das gesendete Signal zum Fernaktivieren
des Gateways braucht somit nicht auf einem Internetprotokoll zu
basieren, sondern kann lediglich ein einziger gesendeter Impuls
sein.. Ein einfacher Anruf kann zum Beispiel genügen, ohne dass es notwendig
wäre, den
Anruf zu beantworten.
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Die vorteilhafte Möglichkeit
der Bestimmung des Kommunikationspartners bei einem Fernzugriff wird
erfindungsgemäß durch
die Übermittlung
der entsprechenden Netzwerkadresse gemäß einem Internetprotokoll erreicht.
Die Auswahl aus einer im Gateway gespeicherten Netzwerkadressenliste durch
Senden der Listennummer zum Beispiel in einer SMS-Nachricht ermöglicht erfindungsgemäß das Festlegen
des Kommunikationspartners erst bei dem Fernzugriff selbst, ohne
dass die Adresse selbst in diesem so genannten ersten Weckruf gesendet
werden muss.
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Die vorliegende Erfindung ist besonders
gut für
den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet. Sie kann in den verschiedensten
Geräten
mit Gateway, allgemein in mobilen Kommunikationssystemen eingesetzt
werden. Insbesondere kann ein elektronisches Onboard-Diagnosesystem
für Kraftfahrzeuge
auch Teil dieses Systems sein, um Ferndiagnosen an Fahrzeugen durchführen zu
können.
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Der erfindungsgemäße Aspekt es Aufweckens des
Gateways kann in vorteilhafter Weise sowohl für Verbindungen in datenorientierten
Netzwerkem mit dynamisch vergebener Netzwerkadresse, als auch in
verbindungsorientierten Netzwerken mit fest vorgegebener Netzwerkadresse
eingesetzt werden. Die zum Einloggen des Gateways verwendete Adresse
kann dabei unabhängig
von der Art der Verbindung bereits im Weckruf enthalten sein, erst
später – nach erfolgtem
Wecken übermittelt
werden, oder gar nicht übermittelt
werden, wenn das Gateway von sich aus bei einer im Gateway gespeicherten Netzwerkadresse
einloggen kann.
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Zeichnungen
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Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
schematische Strukturdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Fernzugriff auf ein in einem Kraftfahrzeug
integriertes, mobiles Gateway,
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2 ein
Flussdiagramm einer erfindungsgemäße Ausführungsform eines Verfahrens
zum Fernzugriff auf ein mobiles Gateway und
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3 eine
schematische Skizze eines Beispiels einer erfindungsgemäßen „Einschalt-Steuereinrichtung"
mit Schalter.
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Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
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In den Figuren bezeichnen gleiche
Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
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In 1 ist
schematisch die Struktur der Anordnung der Hauptkomponenten für einen
erfindungsgemäßen Fernzugriff
auf ein mobiles Gateway 17, das in einem Kraftfahrzeug 1 integriert
ist, dargestellt. Eine externe Stelle 3 wie beispielsweise
ein Pannenhilfedienst oder der vom Kraftfahrzeug 1 entfernt
stehende Besitzer hat für
den Fernzugriff Zugang zum Internet 5. Ein an das Internet 5 angeschlossener
Mobilfunkprovider 7 leitet die aus dem Internet 5 ankommenden
Informationen als Funksignale an den Mobilfunkteilnehmer, also hier
das Kraftfahrzeug 1 mit eingebautem Gateway 17,
weiter.
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Das Kraftfahrzeug 1 besitzt
ein handelsübliches
Funkmodem 9 mit geringem, für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung tolerierbarem Stromverbrauch. Dieses dient sowohl dem
Empfang der Funksignale und der Umwandlung in für das Gateway 17 bzw.
für die
erfindungsgemäß vorgesehene „Einschalt"-Steuereinrichtung 11 lesbare
Informationen als auch der Transformation der Signale des Gateways 17 in
Funksignale.
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Die ebenfalls im Kraftfahrzeug 1 befindliche erfindungsgemäß vorgesehene,
so genannte Einschalt-Steuereinrichtung 11 mit geringem
Stromverbrauch schließt
nach Empfang seiner „Teilnehmernummer"
bei Erhalt eines vorab definierten Signals von dem Funkmodem 9 einen
Spannungsversorgungsschalter 13, wodurch das mobile Gateway 17 mit
der Bordnetzspannung versorgt wird. Ein einfacher Pegelwechsel kann
hierfür
dienen.
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Die Bordspannungsquelle 15 des
Kraftfahrzeugs 1 ist eine handelsübliche Autobatterie. Das so eingeschaltete
mobile Gateway 17 ist an den einen oder mehreren, bei Kraftfahrzeugen üblicherweise verwendeten
Bussen, beispielsweise . CAN-BUS 19, angeschlossen, der/die
insbesondere die Verbindung zu anderen, zur Fehlerdiagnose geeigneten
Bestandteilen 21 wie z.8. den Ölstandmesser herstellt.
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Dadurch wird über das mobile Gateway 17 eine
Ferndiagnose bei Pannen beispielsweise aufgrund von Ölmangel
ermöglicht.
Das nach der Aktivierung eingeloggte mobile Gateway erhält vom und übermittelt
an das Funkmodem 9 über
dafür vorgesehene
Datenkommunikationsleitungen 23 Informationen gemäß einem
geeigneten Internetprotokoll, beispielsweise dem TCP/IP-Protokoll.
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In 2 ist
der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
für einen
Fernzugriff auf ein mobiles Gateway 17 gemäß einem
speziellen Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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In einem ersten Schritt 100 wird
der Anruf basierend auf einem Internetprotokoll, beispielsweise dem
TCP/IP-Protokoll,
einer von entfernt auf das Gateway zugreifenden Stelle 3 von
einer am Internet 5 angeschlossenen Funkstelle 7 empfangen.
Die Anrufnachricht enthält
als Information zumindest die Zieladresse (die des Gateways 17)
und die Internetadresse(URL) der vom Gateway 17 zu kontaktierenden
Stelle. Die Funkstelle 7 ist üblicherweise ein Mobilfunkprovider.
Dort wird die Adresse des mobilen Gateways erkannt, und der Anruf über das GSM-Netz
(alternativ auch zum Beispiel das GPRS- oder UMTS-Netz) in Schritt
110 an ein stromsparend arbeitendes handelsübliches Funkmodem 9 auf
Seiten des Gateways 17 gefunkt.
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Das Modem empfängt in Schritt 120 den gesendeten
Anruf. Es erzeugt in Schritt 130 zum Einen ein spezielles, erfindungsgemäß vorbestimmtes, bzw.
erfindungsgemäß auswertbares
Signal und sendet dies an die erfindungsgemäß vorgesehene Einschalt-Steuereinrichtung 11,
damit diese das Gateway „aufwecken"
kann. Zum Anderen werden die weiteren „Content"-Informationen des
Anrufs, wie z.B. die darin enthaltenen Internetadressen und sonstige
Steuerinformationen aus dem ankommenden Signal extrahiert.
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Die Informationen für das Gateway 17 werden
beim Funkmodem 9 zwischengespeichert, falls der Anruf nur
solche, auf einfache Weise digital speicherbaren Informationen enthält, wie
es etwa bei einer SMS-Nachricht oder allgemein in einer Daten enthaltenden
Nachricht der Fall ist.
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In Schritt 150 erkennt die erfindungsgemäß vorgesehene
Einschalt-Steuereinrichtung 11 das Signal für einen
Anruf von außerhalb
und veranlasst in Schritt 160 das Einschalten des mobilen Gateways 17.
Dieses erfolgt beispielsweise durch Bereitstellen der Spannungsversorgung
mittels eines Transistorschalters an das Gateway 17 selbst,
das so programmiert ist, dass es beim Eingeschaltet-Werden automatisch „hochfährt".
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Dann loggt sich das Gateway 17 in
Schritt 170 in das Internet ein und erhält im Falle von GPRS/ UMTS
vom Server die eigene, dort dynamisch vergebene Internetadresse.
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Weiter liest das Gateway 17 in
Schritt 180 die vom Funkmodem 9 bearbeiteten und zwischengespeicherten
Informationen, wie insbesondere die Netzwerkadresse der zu kontaktierenden
Stelle, die ja nicht zwangsläufig
die anrufende Stelle 3 zu sein braucht, und sendet in Schritt
190 seine eigene an diese jene Netzwerkadresse. Damit wird der Kommunikationskontakt
hergestellt, und die eigentliche Kommunikation kann erfolgen, die
nicht der eigentliche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
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Nach dem Beenden der Kommunikation
beispielsweise durch Ausloggen des Gegenübers erfolgt automatisch in
Schritt 200 das Ausloggen und Abschalten des mobilen Gateways 17.
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In 3 ist
schematisch ein Beispiel für
eine erfindungsgemäße Einschalt-Steuereinrichtung
mit Schalter skizziert.
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Eine erfindungsgemäß vorgesehene
Ausführungsform
der Einschalt- Stauereinrichtung 11 enthält einen
optional vorsehbaren Hochpassfilter 30 am Eingang vom Funkmodem 9 her.
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Der Ausgang das Hochpaßfiltern
ist mit dem Triggereingang einen im Stand der Technik bekannten
retriggerbaren MonoflopBausteins 32 verbunden. Dafür kann beispielsweise
ein kommerziell erhältlicher
Timer-IC, etwa NES55-IC verwendet worden. Der Ausgang des Timer-IC 32 ist
mit dem Eingang den eigentlichen Schalters 13 verbunden.
Der Timer-IC erzeugt dann bei einem Pegelwechsel, z.B. von LOW auf
HIGH des vom Funkmodem 9 kommenden Signals an seinem Ausgang
ein Signal, das zum Ansteuern eines Transistors des Schalters 13 verwendet
wird.
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Eine vorteilhafte, zusätzliche
Selbsthalteeinrichtung kann optional vorgesehen sein, um eine bestehende
Verbindung zu aufrecht zu erhalten, auch wenn während einer längeren Zeitspanne
auf der benutzten Datenleitung vom Modem 9 keinen Daten fließen.
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Schalter 13 enthält als wesentlichen
Bestandteil den Transistor, der die Anbindung des Gateway zur permanenten_DC-Spannungsquelle 15, etwa
bei 12 Volt, durchführt,
wenn er bei Anliegen eines entsprechenden, von der Schalteinrichtung 11 generierten
Signals auf Durchgang geschaltet wird.
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Des Weiteren ist noch für solche
Fälle,
bei denen im Funkmodem 9 kein verfügbarerer Speicher für die im
Weckruf vor handenen Nutzdaten – etwa
die zu kontaktierende Netzwerkadresse bei einem call-back Verfahren – vorhanden
ist, ein entsprechender Speicherbaustein vorgesehen, der die vom
Funkmodem 9 empfangenen Daten temporär solange zwischenspeichert,
bis das Gateway hochgefahren ist, und es die Daten von dort abrufen
kann.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
auf vielfältige
Weise modifizierbar. So kann die vorliegende Erfindung zum Beispiel
auch bei Schiffen eingesetzt werden.
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So kann beispielsweise anstelle des
erwähnten
Pegelwechsels ein beliebig vorgebbarer Code vereinbart werden, um
als Einschaltinformation zum Aufwecken zu dienen.
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Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im Wesentlichen
frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende
Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander
sind.