DE112016003050T5 - System und verfahren zur drahtlosen authentifizierung einer vorrichtung mit einem sensor - Google Patents

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren (300) zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung (104a) an einer Maschine (102). Die Vorrichtung (104a) weist einen Sensor (204) auf, und das Verfahren (300) umfasst das Erfassen eines ersten Eingabemusters physikalischer Parameter, die an der Vorrichtung (104a) empfangen werden, durch einen Sensor (204) der Vorrichtung (104a). Das Verfahren (300) umfasst das drahtlose Übertragen eines Identifizierungssignals von der Vorrichtung (104a) an eine Maschine (102) nach Erfassen des ersten Eingabemusters. Das Verfahren (300) umfasst das drahtlose Empfangen eines Authentifizierungssignals (320) an der Vorrichtung (104a), das auf eine Authentifizierung der Vorrichtung (104a) hinweist, wobei die Vorrichtung (104a) dazu ausgestaltet ist, mit der Maschine (102) nach dem drahtlosen Empfangen der Authentifizierung zu interagieren.

Description

• Technisches Gebiet
• Diese Patentoffenbarung betrifft allgemein Vorrichtungen für Maschinen, und insbesondere Systeme und Verfahren zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung an einer Maschine, wobei die Vorrichtung einen Sensor umfasst.
• Hintergrund
• Herkömmliche Systeme und Verfahren für Vorrichtungen für Maschinen umfassen eine vorbestimmte Liste von Vorrichtungen, deren Identitäten in einem Speicher der Maschine vor der Verwendung einer konkreten, in der Liste angeführten Vorrichtung gespeichert sind. Beispiele für solche Vorrichtungen umfassen elektronische Schlüsselanhänger für den Zugang zu einer Bedienerkabine der Maschine, den Zugriff auf an der Maschine befestigbares Arbeitswerkzeug und dergleichen. Während der Verwendung muss die Vorrichtung einfach ihren Identifikator an ein Lesegerät oder einen Computer übertragen, und der Identifikator wird dann mit der vorbestimmten Liste abgeglichen, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung eine bekannte Vorrichtung ist. Eine solche Übertragung des Vorrichtungs-Identifikators kann automatisch ohne eine manuelle Eingabe oder eine Benutzereingabe erfolgen, wenn die Vorrichtung sich in der direkten Umgebung des Lesegeräts oder des Computers befindet. Alternativ haben einige herkömmliche Vorrichtungen eine Bedienerschnittstelle (z. B. Drucktasten), die verwendet werden, um die Übertragung des Vorrichtungs-Identifikators an das Lesegerät oder den Computer auf Grundlage einer manuellen Eingabe in die Bedienerschnittstelle zu initiieren. Ein beispielhaftes herkömmliches System, bei dem einzelne elektronische Schlüssel zur Steuerung mehrerer Fahrzeuge authentifiziert werden können, ist in der US-Patentanmeldung 2007/0001805 offenbart.
• Herkömmliche Systeme und Verfahren arbeiten nur mit bekannten Vorrichtungen, die manuell zu der Liste der Vorrichtungen für die Maschine hinzugefügt wurden, wobei diese Vorrichtungen Bedienerschnittstellen aufweisen, die den Benutzer der Vorrichtung eine Kommunikation zwischen der Vorrichtung und der Maschine auslösen lassen.
• Die vorliegende Offenbarung richtet sich gegen diese Probleme und weitere Probleme, die mit den herkömmlichen Systemen und Verfahren in Zusammenhang stehen.
• Zusammenfassung
• Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird ein Verfahren zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung an einer Maschine bereitgestellt. Die Vorrichtung weist einen Sensor auf, und das Verfahren umfasst die Erfassung eines ersten Eingabemusters physikalischer Parameter, die an der Vorrichtung empfangen werden, durch einen Sensor der Vorrichtung. Das Verfahren umfasst das drahtlose Übertragen eines Identifizierungssignals von der Vorrichtung an eine Maschine nach Erfassen des ersten Eingabemusters. Das Verfahren umfasst das drahtlose Empfangen eines Authentifizierungssignals an der Vorrichtung, das auf eine Authentifizierung der Vorrichtung hinweist, wobei die Vorrichtung dazu ausgestaltet ist, mit der Maschine nach dem drahtlosen Empfangen der Authentifizierung zu interagieren.
• Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung wird ein System zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung für eine Maschine bereitgestellt. Das System umfasst eine Maschine mit einer elektronischen Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit umfasst einen Maschinenprozessor und einen Speicher, der mit dem Maschinenprozessor gekoppelt ist. Der Speicher umfasst eine Liste von Vorrichtungen, die der Maschine zugeordnet sind. Das System umfasst eine Vorrichtung mit einem Sensor, der dazu ausgestaltet ist, ein erstes Eingabemuster physikalischer Parameter zu erfassen, die an einer Außenfläche der Vorrichtung empfangen werden, wobei die Außenfläche eine Oberfläche ohne eine Benutzerschnittstelle ist. Die Vorrichtung umfasst einen Vorrichtungsprozessor, der mit dem Sensor gekoppelt ist, wobei der Vorrichtungsprozessor dazu ausgestaltet ist, drahtlos ein Identifizierungssignal an den Maschinenprozessor auf Grundlage des ersten Eingabemusters zu übertragen, und drahtlos ein Authentifizierungssignal von dem Maschinenprozessor zu empfangen, das auf eine Authentifizierung der Vorrichtung hinweist.
• Gemäß noch einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung wird ein nicht flüchtiges computerlesbares Medium an einer Vorrichtung für eine Maschine bereitgestellt. Das nicht flüchtige computerlesbare Medium umfasst computerausführbare Anweisungen zur drahtlosen Authentifizierung der Vorrichtung an der Maschine. Wenn die computerausführbaren Anweisungen durch einen Vorrichtungsprozessor ausgeführt werden, veranlassen sie den Vorrichtungsprozessor, einen Ausgang von einem Sensor an der Vorrichtung zu empfangen, wobei der Ausgang einem ersten Eingabemuster physikalischer Parameter entspricht, die an der Vorrichtung empfangen und durch den Sensor erfasst werden, und drahtlos ein Identifizierungssignal an einen Maschinenprozessor in der Maschine auf Grundlage des Ausgangs des Sensors der Vorrichtung zu übertragen, und drahtlos ein Authentifizierungssignal von dem Maschinenprozessor zu empfangen, das auf eine Authentifizierung der Vorrichtung an der Maschine hinweist.
• Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Maschine bereitgestellt. Die Maschine umfasst eine elektronische Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit umfasst einen Speicher und einen Maschinenprozessor, der mit dem Speicher gekoppelt ist. Der Maschinenprozessor ist dazu ausgestaltet, drahtlos ein Identifizierungssignal von einer Vorrichtung aus einer Vielzahl von Vorrichtungen zu empfangen, wobei das Identifizierungssignal eine Identifizierung der Vorrichtung umfasst, wobei das Identifizierungssignal von der Vorrichtung auf Grundlage eines ersten Eingabemusters, das von einem Sensor der Vorrichtung erfasst wird, erzeugt wird. Der Maschinenprozessor ist dazu ausgestaltet, die Vorrichtung unter Verwendung einer Liste von Vorrichtungen in dem Speicher der Maschine auf Grundlage des Identifizierungssignals zu identifizieren. Der Maschinenprozessor ist dazu ausgestaltet, drahtlos ein Authentifizierungssignal an die Vorrichtung auf Grundlage einer Identifizierung der Vorrichtung zu übertragen, wobei unter Verwendung der Vorrichtung auf Grundlage des Authentifizierungssignals auf die Maschine zugegriffen oder mit dieser gearbeitet wird. Der Maschinenprozessor ist dazu ausgestaltet, die Identifizierung der Vorrichtung zu der Liste von Vorrichtungen hinzuzufügen, wenn die Vorrichtung nicht in der Liste von Vorrichtungen angeführt ist. Der Maschinenprozessor ist dazu ausgestaltet, drahtlos ein Trennsignal von der Vorrichtung zu empfangen, wobei das Trennsignal von der Vorrichtung auf Grundlage eines zweiten Eingabemusters, das von dem Sensor der Vorrichtung erfasst wird, erzeugt wird. Der Maschinenprozessor ist dazu ausgestaltet, die Identifizierung der Vorrichtung auf Grundlage des Trennsignals aus der Liste von Vorrichtungen zu löschen.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 veranschaulicht ein System zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung für eine Maschine in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung.
• 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm für eine beispielhafte Vorrichtung, die zur drahtlosen Authentifizierung an der Maschine von 1 verwendet wird, in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung.
• 3 veranschaulicht ein Verfahren zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung für eine Maschine in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung.
• 4 veranschaulicht ein Verfahren, das von der Maschine von 1 ausgeführt wird, in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung.
• Detaillierte Beschreibung
• Herkömmliche Systeme und Verfahren für Maschinen sind nicht in der Lage, Szenarien zu bewältigen, in denen eine Vorrichtung, die an einer Maschine authentifiziert werden soll, keine bestehende Bedienerschnittstelle an ihrer äußeren Oberfläche trägt. Ferner sind herkömmliche Systeme und Verfahren nicht in der Lage, eine neue Vorrichtung zu einer Liste von gültigen, dieser Maschine zugeordneten Vorrichtungen hinzuzufügen, wenn die Vorrichtung ohne vorherige Bekanntheit bei der Maschine oder einem Computer in der Maschine präsentiert wird, und/oder wenn diese Vorrichtung keine Bedienerschnittstelle aufweist, um eine Anforderung zur Zuordnung/Verbindung mit der Maschine auszulösen. Wenn in einem solchen Szenario eine neue Vorrichtung an der Maschine präsentiert wird, muss ggf. ein Systemadministrator oder ein Mitarbeiter aus der Verwaltung kontaktiert werden, um die neue Vorrichtung manuell hinzuzufügen, was Verzögerungen und die Verhinderung des sofortigen Zugriffs von gültigen Vorrichtungen auf die Maschine nach sich zieht. In ähnlicher Weise muss das Löschen solcher Vorrichtungen aus der Liste von berechtigten Vorrichtungen durch Verwaltungspersonal mit Systemadministratorrechten manuell erfolgen.
• Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung betreffen die Lösung von Problemen in den herkömmlichen Systemen und Verfahren zur Authentifizierung von Vorrichtungen durch eine Maschine, insbesondere wenn die Vorrichtungen ohne vorherige Bekanntheit der Vorrichtungen durch die Maschine zur Zuordnung an die Maschine präsentiert werden. Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung stellen konkrete Details der drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung durch eine Maschine bereit, wenn eine solche Vorrichtung keine Bedienerschnittstelle aufweist, die an eine Außenfläche der Vorrichtung zur Interaktion mit der Maschine eingebaut ist.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Elemente beziehen, veranschaulicht 1 ein System 100 zur drahtlosen Identifizierung einer oder mehrerer Vorrichtungen 104a, 104b, ..., 104n (wobei ‘n’ eine ganze Zahl ist) durch eine Maschine 102 in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung. Die Vorrichtungen 104a–104n können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, elektronische Schlüsselanhänger, verschiedene Typen von Arbeitswerkzeugen, die an der Maschine anbringbar oder damit verwendbar sind, oder Kombinationen davon umfassen. Es sollte klar sein, dass das System 100 nicht auf die Maschine 102 und die Vorrichtungen 104a–104n begrenzt ist, da zusätzliche Anzahlen von Vorrichtungen und Maschinen in dem System 100 vorhanden sein können, zum Beispiel jene, die an einer Arbeitsstelle verwendet werden, an der die Maschine 102 im Einsatz stehen kann. Ferner kann das System 100 zusätzliche oder optionale Komponenten umfassen, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine entfernte Basisstation, mit der die Maschine 102 und/oder die Vorrichtungen 104a–104n kommunizieren können, ein Satellitenpositionierungssystem, Roboter oder humanoide Roboterkomponenten, Antennen, Kameras und dergleichen. Es sollte klar sein, dass die Vorrichtungen 104a–104n physisch von der Maschine 102 getrennt sein können, oder sich zumindest eine, zumindest mehr als eine, oder alle der Vorrichtungen 104a–104n an der Maschine 102 befinden können, und die konkrete Position der Vorrichtungen 104a–104n kann von der spezifischen Anwendung und Art der Vorrichtungen 104a–104n abhängen.
• Die Vorrichtungen 104a–104n können in drahtloser Kommunikation mit der Maschine 102 stehen, oder können in der Lage sein, einen drahtlosen Kommunikationskanal mit der Maschine 102 herzustellen. Gemäß einem Aspekt kann eine solche drahtlose Kommunikation zusätzlich oder unabhängig von einem kabelgebundenen Kommunikationskanal zwischen den Vorrichtungen 104a–104n und der Maschine 102 vorgesehen sein. Ferner kann die drahtlose Kommunikation zwischen der Maschine 102 und den Vorrichtungen 104a–104n unter Verwendung eines oder mehrerer drahtloser Standards erfolgen, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Bluetooth^®, WiFi^TM, Near Field Communications (NFC), und dergleichen. Zum Beispiel kann die drahtlose Kommunikation zwischen den Vorrichtungen 104a–104n über akustische Frequenzen, Funkfrequenzen, optische Frequenzen oder höhere Frequenzen, oder Kombinationen davon erfolgen. Die Vorrichtungen 104a–104n können sich innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsbereichs der Maschine 102 befinden, wobei der drahtlose Kommunikationsbereich auf Grundlage der jeweiligen drahtlosen Kommunikationsstandards definiert sein kann, den die Vorrichtungen 104a–104n verwenden, um mit der Maschine 102 zu kommunizieren. Zum Beispiel können sich die Vorrichtungen 104a–104n innerhalb weniger Fuß (z. B., 1 Fuß oder mehr) bis mehrerer Hundert Fuß (z. B. mehr als 100 Fuß) von der Maschine 102 befinden.
• Die Maschine 102 kann eine mechanische, eine elektrische, und/oder eine elektromechanische Maschine sein, die relativ zum Boden stationär oder an einer Arbeitsstelle beweglich sein kann. Allgemein kann die Maschine 102 zu industriellen Gebieten wie Bergbau, Bau, Landwirtschaft, Landschaftsgestaltung und dergleichen gehören. Zum Beispiel kann die Maschine 102 eine Planierraupe, ein geländegängiger Lastwagen, ein Lader mit Kettengegenlauf (SSL), ein Mehrgeländelader (MTL), ein kompakter Kettenlader (CTL), ein kompakter Radlader (CWL), ein Baggerlader, ein Radlader, ein Bagger, eine Erntemaschine, eine Mähmaschine, eine Bohrmaschine ein Bohrhammerkopf, eine Lokomotive, ein Schiff, ein Boot, ein Fahrzeug, ein Schlepper, oder eine andere Maschine sein, an welcher sich die Vorrichtungen 104a–104n identifizieren, um Zugang aus verschiedenen Gründen zu erhalten (z. B., zum Betreiben der Maschine 102, Reparatur und/oder Austausch von Teilen der Maschine 102, Eintritt in eine Bedienerkabine der Maschine 102, Entsperren der Maschine 102, etc.). In einem weiteren Beispiel kann die Maschine 102 eine schwere elektrische Maschine, ein Kranmotor und dergleichen sein, für die die Vorrichtungen 104a–104n verwendet werden können, um sie ein- und auszuschalten, um allgemein Parameter davon zu modifizieren, oder um damit zu interagieren (z. B. die Drehzahl oder den Betriebsmodus zu verändern, Diagnosen durchzuführen etc.).
• Gemäß einem Aspekt umfasst die Maschine 102 eine elektronische Steuereinheit (ECU) 106, die wahlweise auch als ein elektronisches Steuermodul (ECM) bezeichnet wird. Es sollte klar sein, dass in Abhängigkeit von einem Typ der Maschine 102 die Maschine 102 zusätzliche Komponenten aufweisen kann, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Hydrauliksysteme, Motoren, Batterien, Bodeneingriffsmechanismen, Bedienerkabinen, Fahrgestelle, Abgassysteme, Heiz- und Kühlsysteme, Kraftstofftanks, Kommunikationssysteme und Antennen, Sensoren, Hauben oder Abdeckungen für Teile, Sensorsysteme und dergleichen, wobei diese Komponenten in 1 nicht eigens dargestellt sind.
• Die elektronische Steuereinheit 106 kann sich an Bord der Maschine 102 befinden, zum Beispiel innerhalb eines robusten Kastens oder einer Abdeckung. Zum Beispiel kann sich die ECU 106 innerhalb eines Fahrgestells der Maschine 102 befinden. Ferner kann die Maschine 102 eine Vielzahl von ECUs umfassen, und die in 1 veranschaulichte ECU 106 ist rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend. Die elektronische Steuereinheit 106 kann einen Maschinenprozessor 108, einen Speicher 110 und einen Kommunikationsanschluss 112 umfassen, die durch eine interne Busleitung miteinander gekoppelt sind. Die elektronische Steuereinheit 106 kann zusätzliche Komponenten umfassen, die dem gewöhnlichen Fachmann bekannt sind, und die in 1 nicht eigens veranschaulicht sind. Zum Beispiel kann die elektronische Steuereinheit 106 eine programmierbare Logikschaltung (PLC), eine Zeitgeber/Taktschaltung, Wärmesenken, visuelle Anzeigen (z. B. LEDs), Impedanz-Anpassungsschaltungen, Koprozessoren oder Überwachungs-Prozessoren, Bussteuergeräte, Batterien und Leistungsversorgungseinheiten, Leistungssteuerchips, Wandler, Drahtlosmodule, Satellitenkommunikations-Verarbeitungsmodule, und eingebettete Systeme auf verschiedenen integrierten Chips auf einer oder mehreren gedruckten Schaltungsplatten (PCBs) umfassen.
• Der Kommunikationsanschluss 112 kann ein einzelner Anschluss oder eine Sammlung von Anschlüssen sein. Der Kommunikationsanschluss 112 ist dazu ausgestaltet, verschiedene Eingänge und Daten von den Vorrichtungen 104a–104n drahtlos zu übertragen und zu empfangen, sobald eine drahtlose Kommunikation hergestellt wurde und die Vorrichtungen 104a–104n durch den Maschinenprozessor 108 identifiziert wurden. Darüber hinaus kann der Kommunikationsanschluss 112 dazu ausgestaltet sein, Signale von anderen Teilen der Maschine 102 zu empfangen und/oder Signale an diese zu übertragen und die Signale an den Maschinenprozessor 108 weiterzuleiten. Gemäß einem Aspekt kann der Kommunikationsanschluss 112 aus zwei separaten Anschlüssen bestehen, wovon einer dazu ausgestaltet ist, verschiedene Ausgangs-/Eingangssignale an/von verschiedenen Teilen der Maschine 102 (z. B. Sensoren, Inertialmesseinheiten etc.,) zu übertragen/empfangen, und der andere dazu ausgestaltet ist, drahtlose Signale an/von den Vorrichtungen 104a–104n zu übertragen/empfangen.
• Gemäß einem Aspekt ist der Maschinenprozessor 108 eine Hardwarevorrichtung, etwa ein integrierter Schaltkreis (IC) oder Chip, der dazu hergestellt ist, verschiedene Merkmale und Funktionalitäten der hierin erläuterten Aspekte zu implementieren. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann der Maschinenprozessor 108 unter Verwendung einer CMOS-Fertigungstechnologie hergestellt sein. Der Maschinenprozessor 108 kann als ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA), ein System auf einem Chip (SOC), oder dergleichen implementiert sein. Der Maschinenprozessor 108 kann Komponenten wie etwa Verpackung, Eingangs- und Ausgangskontakte, Wärmesenken, Signalaufbereitungsschaltungen, Eingabevorrichtungen, Ausgangsvorrichtungen, Prozessorspeicherkomponenten, Kühlsysteme, Leistungssysteme und dergleichen mehr, die in 1 nicht dargestellt sind. Der Maschinenprozessor 108 kann dazu ausgestaltet sein, Software auszuführen, die dem Betrieb verschiedener Teile der Maschine 102 zugeordnet sind, und um Rückmeldungen an die Vorrichtungen 104a–104n auszugeben.
• Der Speicher 110 kann als nicht flüchtiges computerlesbares Medium implementiert sein. Solche nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedien können Halbleiterspeicher, optischen Speicher, magnetischen Speicher, mono- oder bistabile Schaltungen (Flipflops, etc.) und dergleichen oder Kombinationen davon umfassen. Solche nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedien schließen keine Signale ein, die flüchtig sind. Rein beispielhaft kann der Speicher 110 eine halbleiterbasierte Speichervorrichtung sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, RAM-Speicher, ROM-Speicher, dynamischer RAM, programmierbarer ROM, elektrisch löschbarer programmierbarer ROM (EEPROM), statischer RAM, Flash-Speicher, Kombinationen davon, oder andere Typen von Speichervorrichtungen, die dem gewöhnlichen Fachmann bekannt sind. Der Speicher 110 kann mit dem Maschinenprozessor 108 direkt über eine interne Busleitung gekoppelt sein.
• Gemäß einem Aspekt können die Vorrichtungen 104a–104n ein Satz von elektronischen Schlüsselanhängern sein. Solche Schlüsselanhänger können verwendet werden, um zum Beispiel einer menschlichen Bedienperson Zugang zu der Maschine 102 zu gewähren, um die Maschine 102 zu betätigen. Solche Schlüsselanhänger können dabei keine Form von Drucktasten oder anderen mechanischen/elektromechanischen Benutzerschnittstellen oder physische Merkmale an einer oder mehreren Außenseiten oder äußeren Oberflächen aufweisen. Somit können, wenn die Vorrichtungen 104a–104n Schlüsselanhänger sind, die Vorrichtungen 104a–104n glatte und durchgehende Außenseiten oder äußere Oberflächen aufweisen.
• Gemäß einem Aspekt können die Vorrichtungen 104a–104n ein Satz von Arbeitswerkzeugen sein. Solche Arbeitswerkzeuge können an der Maschine 102 für verschiedene Zwecke anbringbar sein, je nach der spezifischen Anwendung, für die die Maschine 102 verwendet wird. Zum Beispiel kann das Arbeitswerkzeug eine Schaufel sein, die an einem Baggerarm (nicht dargestellt) der Maschine 102 angebracht werden muss. In einem weiteren Beispiel kann das Arbeitswerkzeug ein mit unter Druck stehendem Gas oder Luft gefüllter Reifen sein, der einen beschädigten Reifen der Maschine 102 ersetzen muss. In noch einem weiteren Beispiel kann das Arbeitswerkzeug ein Maschinenteil mit einem optischen Sensor sein, so dass der Maschinenteil entfernt werden muss (z. B. für die reguläre Wartung) und ein neuer Maschinenteil installiert werden muss. In all diesen Beispielen für Arbeitswerkzeuge können die Arbeitswerkzeuge ggf. keine Form von Drucktasten oder anderen mechanischen/elektromechanischen Benutzerschnittstellen oder physische Merkmale an einer oder mehreren Außenseiten oder äußeren Oberflächen aufweisen. Somit können ähnlich wie bei den Schlüsselanhängern, wenn die Vorrichtungen 104a–104n Arbeitswerkzeuge sind, die Vorrichtungen 104a–104n eine durchgehende Außenseite oder äußere Oberflächen aufweisen, oder Oberflächen, die keine Eingabe durch einen Benutzer erfordern.
• Daher kann von außen betrachtet ein nicht geschulter Benutzer der Vorrichtungen 104a–104n nicht wissen, wie die Vorrichtungen 104a–104n verwendet werden, um mit der Maschine 102 zu kommunizieren, und können fälschlicherweise annehmen, dass eine solche Kommunikation mit der Maschine 102 automatisch erfolgt. Wie jedoch Bezug auf 2–4 erläutert, erlauben es verschiedene Aspekte dieser Offenbarung den Vorrichtungen 104a–104n, vorbestimmte mechanische Eingänge, elektrische Eingänge, optische Eingänge, akustische Eingänge, chemische Eingänge, thermische Eingänge, und/oder Kombinationen davon zu empfangen, um die Vorrichtungen 104a–104n mit der Maschine 102 zu verknüpfen und in der Folge wieder von der Maschine 102 zu trennen. Ferner wird dem Fachmann klar sein, dass die Vorrichtungen 104a–104n unterschiedliche Typen aufweisen können. Zum Beispiel können eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n Schlüsselanhänger sein, während die übrigen Vorrichtungen 104a–104n Arbeitswerkzeuge (an Bord oder von der Maschine 102 entfernt) sein können.
• Unter Bezugnahme auf 2 werden nun interne Details der Vorrichtungen 104a–104n unter Verwendung der Vorrichtung 104a als Beispiel in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung veranschaulicht. Die Vorrichtung 104a umfasst eine Außenfläche 202, in der sich ein Sensor 204 befinden kann, einen Signalprozessor 206, einen Vorrichtungsprozessor 208, einen Vorrichtungsspeicher 210 und ein Sende-Empfangsgerät 212. Die Vorrichtung 104a kann zusätzliche Schaltungen und Komponenten wie etwa Batterien, Filter zur Vermeidung von Interferenzen von verbleibenden der Vorrichtungen 104b–104n, und andere Komponenten umfassen, die spezifisch für die Funktion sind, für die die Vorrichtung 104a in dem System 100 verwendet werden kann. Wenn die Vorrichtung 104a zum Beispiel ein Arbeitswerkzeug ist, kann die Vorrichtung 104a zusätzliche Komponenten wie etwa Stellglieder, Kupplungen, Verriegelungen, Elektromagnete etc. umfassen, die es der Vorrichtung 104a erlauben, mit der Maschine 102 gekoppelt zu werden und betätigt zu werden, sobald die Vorrichtung 104a mit der Maschine 102 gekoppelt ist. Der Sensor 204, der Signalprozessor 206, der Vorrichtungsprozessor 208, der Vorrichtungsspeicher 210 und das Sende-Empfangsgerät 212 sowie die zusätzlichen Schaltungen können in einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen (ICs) und/oder diskreten elektronischen Komponenten implementiert sein, die sich auf einer oder mehreren gedruckten Schaltungsplatten (PCBs) im Inneren der Vorrichtung 104a befinden.
• Die Außenfläche 202 kann eine einfache durchgehende Oberfläche ohne unterscheidbare physische Merkmale darauf sein. Die Außenfläche 202 ist eine Oberfläche ohne eine Benutzerschnittstelle in dem Sinne, dass die Außenfläche 202 darauf keine Schalter, Tasten, Wischpads, Berührungsbildschirme und dergleichen oder Kombinationen davon umfasst. Das Fehlen solcher Bedienerschnittstellen an der Außenfläche 202 kann verhindern, dass ein ungeschulter Benutzer die Vorrichtung 104a verwendet oder eine Kommunikation oder Interaktion mit der Maschine 102 auslöst. Eine solche Struktur ohne Bedienerschnittstelle an der Außenfläche 202 kann zum Beispiel im Gegensatz zu einer Oberfläche eines elektronischen Autoschlüssels stehen, der verwendet wird, um die Türen eines Automobils zu öffnen oder zu schließen. Im Gegensatz zu dem elektronischen Autoschlüssel, der eine oder mehrere Drucktasten aufweist, die Eingaben empfangen, um die Tür(en) des Automobils zu entsperren, weist die Außenfläche 202 der Vorrichtung 104a keine mechanischen oder elektromechanischen Schnittstellen auf. Wenn die Vorrichtungen 104a–104n zum Beispiel elektronische Schlüsselanhänger sind, ist die Außenfläche 202 eine durchgehende Oberfläche, oder sie ist durch Zusammenfügen zweier oder mehrerer durchgehender Oberflächen aus einem robusten Hartkunststoff hergestellt, etwa hochdichtes Polyethylen (HDPE), obwohl andere Typen von harten Oberflächen, z. B. Metalllegierungen, Verbundmaterialien, etc., verwendet werden könnten.
• In ähnlicher Weise ist, wenn die Vorrichtung 104a ein Arbeitswerkzeug ist, die Außenfläche 202 ähnlich einer herkömmlichen Arbeitswerkzeug-Oberfläche ohne Bedienerschnittstelle, die es einem Benutzer der Vorrichtung 104a erlauben kann, eine drahtlose Kommunikation zwischen der Vorrichtung 104a und der Maschine 102 auszulösen. Wenn die Vorrichtung 104a zum Beispiel ein spezifischer Typ eines Reifens ist, der eindeutig für einen Typ der Maschine 102 ist, und an der Maschine 102 angebracht werden soll, kann die Außenfläche 202 eines solchen Reifens ähnlich jener von anderen herkömmlichen Reifen sein, die keine Form von Schnittstelle zur Annahme einer Benutzereingabe aufweisen, um den Reifen drahtlos für die Kommunikation mit der Maschine 102 zu identifizieren und/oder authentifizieren.
• Wie jedoch in Bezug auf 3–4 erläutert, kann die Außenfläche 202 zumindest zum Teil aufgrund des Vorliegens des Sensors 204, des Vorrichtungsprozessors 208 und des Vorrichtungsspeichers 210 dazu ausgestaltet sein, Eingaben oder Eingabemuster von einer Eingabemuster-Quelle 214 und/oder einer Person an einer oder mehreren Stellen an der Außenfläche 202 der Vorrichtung 104a zu empfangen. Die Eingabemuster-Quelle 214 ist dazu ausgestaltet, eine Vielzahl von Eingabemustern physikalischer Parameter an der Vorrichtung 104a bereitzustellen (z. B. irgendwo an der Außenfläche 202, direkt auf den Sensor 204 auftreffend, etc.), wie im Folgenden noch in Bezug auf 3–4 erläutert wird. Der Begriff ”physikalische Parameter” kann sich auf Eingaben an die Vorrichtung 104a (z. B. an den Sensor 204, die Außenfläche 202 oder beide) beziehen, wie sie als eine physikalische Erscheinung gemessen werden können. Solche physikalische Erscheinungen können umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: ein impulsives Kraftmuster (z. B. Fingertippen), ein Audiosignal, ein optisches Signal, ein Muster der Temperaturvariation innerhalb einer gegebenen Zeit, eine Magnetfeldschwankung, eine chemische Variation, oder andere Typen von physikalischen Erscheinungen, die von dem Sensor 204 erfasst werden können, oder Kombinationen davon.
• Gemäß einem Aspekt kann die Eingabemuster-Quelle 214 ein mechanischer Ausgabe-Generator, ein akustischer Ausgabe-Generator, ein Infrarot-Ausgabe-Generator, ein optischer Ausgabe-Generator, ein elektrischer Ausgabe-Generator, ein magnetischer Ausgabe-Generator, oder ein elektromagnetischer Ausgabe-Generator und dergleichen sein, oder Kombinationen davon. Zum Beispiel kann ein solcher mechanischer Ausgabe-Generator einen mechanischen Parameter erzeugen, der an der Außenfläche 202 empfangbar ist. Solche mechanischen Parameter können ein Kräftemuster sein, eine spezifische Bewegung der Vorrichtung 104a (z. B. Schütteln der Vorrichtung 104a auf eine vorbestimmte Weise), ein Druckmuster, ein Drehmomentmuster, und/oder ein Temperaturmuster. In ähnlicher Weise kann die Eingabemuster-Quelle 214 eine schallerzeugende Vorrichtung, eine Lichtquelle/eine optische Quelle, eine Spannungsmusterquelle und dergleichen sein.
• Alternativ oder zusätzlich kann die Eingabemuster-Quelle 214 ein menschlicher Körperteil oder ein Roboterarm sein. Zum Beispiel kann der menschliche Körperteil ein Finger sein, der verwendet wird, um zwei oder mehr Tippvorgänge oder Fingerberührungen an der Außenfläche 202 bereitzustellen. Dieses Fingertippen kann irgendwo an der Außenfläche 202 bereitgestellt werden.
• Wenn die Vorrichtung 104a ein Arbeitswerkzeug ist, kann die Bedienperson der Maschine 102 in ähnlicher Weise die Vorrichtung 104a mit einem Körperteil des Benutzers der Vorrichtung 104a oder zum Beispiel mit einem harten Ziel mehrfach antippen. Die Funktion und Interaktion der Eingabemuster-Quelle 214 mit der Vorrichtung 104a wird in Bezug auf 3–4 noch weiter erläutert.
• Der Sensor 204 kann ein mechanischer Sensor, ein elektrischer Sensor, ein optischer Sensor, ein thermischer Sensor, ein magnetischer Sensor und dergleichen sein, oder Kombinationen davon. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann der Sensor 204 sein oder umfassen: ein Drucksensor (z. B. einem Reifen zugeordnet), ein piezoelektrischer Sensor, ein Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, ein Reedschalter, eine Photodiode, ein Dünnfilm- oder ein akustischer Oberflächen-Wellensensor, oder ein anderer Typ von Sensor, der dazu ausgestaltet ist, ein elektrisches Signal auf Grundlage eines Eingabemusters auszugeben, das an der Außenfläche 202 empfangen wird, zum Beispiel von der Eingabemuster-Quelle 214. Ebenfalls rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann der Sensor 204 ein Mikrosensor oder ein Nanomaterial-Sensor sein, der so dimensioniert ist, dass er in das Innere der Außenfläche 202 der Vorrichtung 104a passt, wie der Fachmann auf dem Gebiet dieser Offenbarung ohne weiteres erkennen wird.
• In einem Beispiel kann der Sensor 204 ein drahtloser Arbeitswerkzeugsensor sein. Solche drahtlosen Arbeitswerkzeugsensoren können umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Verschleißsensoren (z. B. Brems-Verschleißsensoren), Komponenten-Identifikationssensoren zur Identifikation von Komponenten des Systems 100 und/oder der Maschine 102, und dergleichen mehr.
• Ein Ausgang des Sensors 204 ist mit einem Signalprozessor 206 gekoppelt. Obwohl dies nicht ausdrücklich dargestellt ist, kann der Signalprozessor 206 Schaltungen zur Implementierung von analogen Filtern, Verstärker, Rauschunterdrückungsschaltungen, Begrenzer, A-/D-Wandler (ADC), digitale Filter, Quantisierer, Kodierer oder andere Signalaufbereitungs- und digitale Verarbeitungsschaltungen umfassen.
• Der Signalprozessor 206 ist mit dem Vorrichtungsprozessor 208 gekoppelt. Der Vorrichtungsprozessor 208 eine Hardwarekomponente, etwa ein integrierter Schaltkreis (IC) oder Chip, der dazu hergestellt ist, verschiedene Merkmale und Funktionalitäten der hierin erläuterten Aspekte zu implementieren. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann der Vorrichtungsprozessor 208 unter Verwendung einer CMOS-Fertigungstechnologie hergestellt sein. Der Vorrichtungsprozessor 208 kann als ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA), ein System auf einem Chip (SOC) oder dergleichen implementiert sein. Der Vorrichtungsprozessor 208 kann Komponenten wie etwa Verpackung, Eingangs- und Ausgangskontakte, Wärmesenken, Eingabevorrichtungen, Ausgabevorrichtungen, Prozessorspeicherkomponenten, Kühlstrukturen, eine Leistungsquelle und dergleichen mehr umfassen, die in 2 nicht dargestellt sind. Der Vorrichtungsprozessor 208 kann dazu ausgestaltet sein, computerausführbare Anweisungen 216 (in dem Vorrichtungsspeicher 210 gespeichert) auszuführen, die wenn sie von dem Vorrichtungsprozessor 208 ausgeführt werden, den Vorrichtungsprozessor 208 veranlassen, verschiedene Merkmale und Funktionen für den Betrieb des Systems 100 auszuführen, wie in Bezug auf 3–4 noch erläutert wird.
• Der Vorrichtungsspeicher 210 kann als nicht flüchtiges computerlesbares Medium implementiert sein. Solche nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedien können Halbleiterspeicher, optischen Speicher, magnetischen Speicher, mono- oder bistabile Schaltungen (Flipflops, etc.) und dergleichen oder Kombinationen davon umfassen. Solche nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedien schließen keine Signale ein, die flüchtig sind. Rein beispielhaft kann der Vorrichtungsspeicher 210 als eine halbleiterbasierte Speichervorrichtung implementiert sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, RAM-Speicher, ROM-Speicher, dynamischer RAM, programmierbarer ROM, elektrisch löschbarer programmierbarer ROM (EEPROM), statischer RAM, Flash-Speicher, Kombinationen davon, oder andere Typen von Speichervorrichtungen, die dem gewöhnlichen Fachmann bekannt sind. Gemäß einem Aspekt ist der Vorrichtungsspeicher 210 mit dem Vorrichtungsprozessor 208 direkt über eine interne Busleitung gekoppelt.
• Das Sende-Empfangsgerät 212 ist mit einem Ausgang des Vorrichtungsprozessors 208 gekoppelt. Das Sende-Empfangsgerät 212 kann eine Sende- und Empfangsschaltung sein, die zum Beispiel als ein einzelner IC implementiert ist. Gemäß einem Aspekt kann das Sende-Empfangsgerät 212 einen digitalen Filter, einen D-/A-Wandler (DAC), einen Vorverstärker, einen oder mehrere elektronische Schalter, und eine oder mehrere Antennen als Teil der Sendeschaltung zur Übertragung von Signalen an die Maschine 102 umfassen. In ähnlicher Weise kann das Sende-Empfangsgerät 212 als Teil der Empfängerschaltung analoge Filter, Verstärker, Rauschunterdrückungsschaltungen, Begrenzer, einen A-/D-Wandler (ADC), digitale Filter, Quantisierer, Kodierer etc. umfassen, um Signale, die an dem Sende-Empfangsgerät 212 von der Maschine 102 empfangen wurden, an den Vorrichtungsprozessor 208 weiterzuleiten.
• Gewerbliche Anwendbarkeit
• Die vorliegende Offenbarung findet allgemein auf Vorrichtungen für eine Maschine Anwendung, und insbesondere für ein System und ein Verfahren zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung, die einer Maschine zugeordnet ist, wobei die Vorrichtung einen Sensor umfasst.
• Herkömmliche Systeme und Verfahren für Vorrichtungen für Maschinen umfassen eine vorbestimmte Liste von Vorrichtungen, deren Identitäten in einem Speicher der Maschine vor der Verwendung einer konkreten, in der Liste angeführten Vorrichtung gespeichert sind. Während der Verwendung muss die Vorrichtung einfach ihren Identifikator an ein Lesegerät oder einen Computer übertragen, und der Identifikator wird dann mit der vorbestimmten Liste abgeglichen, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung eine bekannte Vorrichtung ist. Eine solche Übertragung des Vorrichtungs-Identifikators kann automatisch ohne eine manuelle Eingabe oder eine Benutzereingabe erfolgen, wenn die Vorrichtung sich in der direkten Umgebung des Lesegeräts oder des Computers befindet. Alternativ haben einige herkömmliche Vorrichtungen eine Bedienerschnittstelle (z. B. Drucktasten), die verwendet werden, um die Übertragung des Vorrichtungs-Identifikators an das Lesegerät oder den Computer auf Grundlage einer manuellen Eingabe in die Bedienerschnittstelle umfasst initiieren. Ein beispielhaftes herkömmliches System, bei dem einzelne elektronische Schlüssel zur Steuerung mehrerer Fahrzeuge authentisiert werden können, ist in der US-Patentanmeldung 2007/0001805 offenbart.
• Herkömmliche Systeme und Verfahren für Maschinen sind jedoch nicht in der Lage, Szenarien zu bewältigen, in denen die Vorrichtung, die identifiziert werden soll, keine bestehende Bedienerschnittstelle an ihrer äußeren Oberfläche trägt und ihre Identifizierungsinformation nicht automatisch überträgt. Ferner sind herkömmliche Systeme und Verfahren nicht in der Lage, eine neue Vorrichtung zu einer Liste von gültigen, dieser Maschine zugeordneten Vorrichtungen hinzuzufügen, wenn die Vorrichtung ohne vorherige Bekanntheit bei der Maschine oder einem Computer in der Maschine präsentiert wird, und keine Bedienerschnittstelle aufweist, um eine solche Übertragung auszulösen. Wenn in einem solchen Szenario eine neue Vorrichtung an der Maschine präsentiert wird, muss ein Systemadministrator oder ein Mitarbeiter aus der Verwaltung kontaktiert werden, um die neue Vorrichtung manuell hinzuzufügen, was Verzögerungen und die Verhinderung des sofortigen Zugriffs von gültigen Vorrichtungen auf die Maschine nach sich zieht. In ähnlicher Weise muss das Löschen solcher Vorrichtungen aus der Liste von berechtigten Vorrichtungen durch Verwaltungspersonal mit Systemadministratorrechten manuell erfolgen.
• Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung betreffen das komplexe Problem der drahtlosen Authentifizierung der Vorrichtungen 104a–104n ohne Bedienerschnittstelle (z. B., Knöpfe, Tasten, Wischpads, Berührungsbildschirme und dergleichen) an der Maschine 102 auf Grundlage eines oder mehrerer Eingabemuster, und das Zuordnen und Trennen der Vorrichtungen 104a–104n, z. B., wenn ein bestimmter Betriebsvorgang durchgeführt wurde.
• Unter Bezugnahme auf 3 wird ein Verfahren 300 zur drahtlosen Identifizierung der Vorrichtung 104a für die Maschine 102 in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung veranschaulicht. 3 stellt das Verfahren 300 als Ablaufdiagramm dar, obwohl das Verfahren 300 auch unter Verwendung anderer Arten von Darstellungen wie Verfahrensdiagrammen, Graphen, Karten, Gleichungen, Zeitdiagrammen, etc. verständlich gemacht werden könnte. Gemäß einem Aspekt können ein oder mehrere Prozesse oder Operationen in dem Verfahren 300 von dem Vorrichtungsprozessor 208 auf Grundlage spezifischer Bewegungen der Vorrichtung 104a, die durch den Sensor 204 erfasst wurden, und/oder auf Grundlage eines oder mehrerer Eingabemuster physikalischer Parameter, die an der Vorrichtung 104a empfangen und durch den Sensor 204 erfasst werden, ausgeführt werden. Das Verfahren 300 kann zumindest zum Teil durch Ausführen der computerausführbaren Anweisungen 216, die in dem Vorrichtungsspeicher 210 gespeichert sind, implementiert sein.
• Gemäß einem weiteren Aspekt können in dem Verfahren 300 ein oder mehrere Prozesse oder Operationen, oder Teilprozesse davon, übersprungen oder zu einem einzelnen Verfahren oder einer einzelnen Operation kombiniert werden, und ein Ablauf von Prozessen oder Operationen in dem Verfahren 300 kann in beliebiger Reihenfolge erfolgen und nicht auf die spezifische, in 3 veranschaulichte Reihenfolge beschränkt sein. Zum Beispiel können ein oder mehrere Prozesse oder Operationen in Bezug auf ihre jeweilige Reihenfolge verschoben werden, oder parallel ausgeführt werden. Der Begriff ”Ablauf,” wie er in Bezug auf 3 verwendet wird, bezieht sich allgemein auf ein logisches Fortschreiten von Operationen auf beispielhafte Weise, wie sie von dem Vorrichtungsprozessor 208 ausgeführt werden. Ein solcher Ablauf ist jedoch rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend, da der Ablauf zu einem Zeitpunkt auch entlang mehrerer Operationen oder Prozesse des Verfahrens 300 fortschreiten kann. Ferner kann das Verfahren 300 durch den Vorrichtungsprozessor 208 für verschiedene Maschinen ausgeführt werden und ist nicht auf die Maschine 102 beschränkt. Das Verfahren 300 kann durch den Vorrichtungsprozessor 208 in einer High-Level- oder einer Low-Level-Programmiersprache (z. B. C++, Assembler, etc.) unter Verwendung von Logikschaltungen innerhalb der Vorrichtung 104a und durch Ausführen von computerausführbaren Anweisungen 216 in dem Vorrichtungsspeicher 210 implementiert sein. Ferner sollte klar sein, dass die Erläuterung hierin in gleicher Weise auch auf die Vorrichtungen 104b–104n Anwendung findet, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
• Das Verfahren 300 kann mit einer Operation 302 beginnen, bei der die Vorrichtung 104a eingeschaltet werden kann. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann die Vorrichtung 104a durch Schütteln der Vorrichtung 104a, mehrfaches Antippen der Vorrichtung 104a, oder Bringen der Vorrichtung 104a in die Nähe einer Leistungsquelle oder eines elektromagnetischen Felds eingeschaltet werden. In einem beispielhaften realen Szenario kann der Benutzer der Vorrichtung 104a zu der Maschine 102 hingehen und versuchen, mit der Maschine 102 zu interagieren. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 104a ein Schlüsselanhänger in der Hand des Benutzers sein, und die Maschine 102 ist eine Erdbewegungsmaschine mit einer Bedienerkabine. Der Benutzer kann versuchen, die Bedienerkabine unter Verwendung der Vorrichtung 104a (z. B. ein Schlüsselanhänger) zu öffnen, um die Maschine 102 zu betätigen.
• Gemäß einem Aspekt kann die Vorrichtung ständig in eingeschaltetem Zustand sein, zum Beispiel, durch eine interne Leistungsquelle, wie etwa eine Batterie (nicht dargestellt), im Inneren der Vorrichtung 104a. Wenn die Vorrichtung 104a ständig in eingeschaltetem Modus ist, bei dem sie ständige elektrische Leistungszufuhr von der internen Leistungsquelle erhält, kann die Operation 302 optional sein. In ähnlicher Weise kann die Operation 302 optional sein, wenn die Vorrichtung 104a eine passive Vorrichtung ist und funktioniert, wenn sie in den Bereich eines elektromagnetischen Feldes (z. B. eines Funkfrequenz- oder RF-Feldes) gebracht wird.
• In einer Operation 304 kann der Sensor 204 der Vorrichtung 104a kalibriert werden. Gemäß einem Aspekt kann eine solche Kalibrierung des Sensors 204 durch den Vorrichtungsprozessor 208 erfolgen, um gültige Eingabemuster unter einer Vielzahl von Eingabemustern von der Eingabemuster-Quelle 214 und/oder von spezifischen Bewegungen der Vorrichtung 104a zu erfassen (z. B. Schütteln oder Drehen der Vorrichtung 104a auf eine vorbestimmte Weise). Wenn die Vorrichtung 104a zum Beispiel ein Schlüsselanhänger ist, kann der Schlüsselanhänger dort platziert werden, wo er eine Reihe von mechanischen Eingaben an der Außenfläche 202 empfängt. Der Vorrichtungsprozessor 208 kalibriert den Sensor 204, um elektrische Signale an den Vorrichtungsprozessor 208 nur dann weiterzuleiten, wenn die mechanischen Eingaben eine vorbestimmte Amplitude und Frequenz aufweisen. Der Sensor 204 kann zufällige Eingaben, die an der Außenfläche 202 empfangen werden, wenn die Vorrichtung 104a an einem Schlüsselring befestigt ist und zufällig gegen andere Schlüssel oder an dem Schlüsselring angebrachte Gegenstände stößt, ignorieren. In ähnlicher Weise kann der Sensor 204 die mechanische Eingabe, die davon herrührt, dass die Vorrichtung 104a unbeabsichtigt auf eine Oberfläche oder den Boden fällt und eine mechanische Krafteinwirkung an der Außenfläche 202 erzeugt, ignorieren. In noch einem weiteren Beispiel kann der Sensor 204 so kalibriert werden, dass nur Eingaben mit vorbestimmten Drücken an den Vorrichtungsprozessor 208 weitergeleitet werden, zum Beispiel eine Schwankung in einem Druck entsprechend 10psi drei Mal in 5s, und andere Arten von Druckschwankungen ignoriert werden. In noch einem weiteren Beispiel kann der Sensor 204 elektrische Signale an den Vorrichtungsprozessor 208 weiterleiten, die optischen Signalen mit einer vorher festgelegten Amplitude, Phase und Frequenz entsprechen, und kann andere optische Signale (z. B. Umgebungslicht) als ungültige Eingabe oder Rauschen ignorieren.
• Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Sensor 204 alle Arten von Eingabemustern, die an der Außenfläche 202 erfasst werden, weiterleiten, aber der Vorrichtungsprozessor 208 kann die computerausführbaren Anweisungen 216 ausführen, um auf kalibrierte Eingabemuster von dem Sensor 204 zu überprüfen. Gemäß diesem Aspekt kann die Kalibrierung des Sensors 204 optional sein, und der Ablauf kann von Operation 302 zu einer Operation 306 fortschreiten. Der Vorrichtungsprozessor 208 kann eine Bestimmung gültiger und ungültiger Eingabemuster vornehmen, die an der Außenfläche 202 der Vorrichtung 104a empfangen werden. Zum Beispiel kann der Vorrichtungsprozessor 208 nur Signale von dem Sensor 204 verarbeiten, die innerhalb vorbestimmter Schwellenparameter fallen (z. B. 100 mA Spitzenamplitude bei 10 Hz Frequenz, etc.).
• Gemäß noch einem weiteren Aspekt kann die Kalibrierung des Sensors 204 durch eine physische Konstruktion des Sensors 204 vor der Verwendung mit der Maschine 102 erfolgen. Zum Beispiel kann der Sensor 204 ein piezoelektrischer Kristall sein, der innerhalb eines fixierten Frequenzbereichs und fixer Amplitude arbeitet, eine Photodiode mit einer hohen Rauschempfindlichkeit zur Zurückweisung optischer Eingaben unter einer Schwellenamplitude und -frequenz (oder auch der Wellenlänge), und dergleichen. Der Sensor 204 kann einen oder mehrere elektrische und/oder optische Filter umfassen, um bestimmte Werte der physikalischen Parameter, die an der Außenfläche 202 empfangen werden, zu verwerfen und bestimmte andere Werte zu akzeptieren, in Abhängigkeit von der Anwendung, in der die Vorrichtung 104a verwendet wird. Es sollte klar sein, dass die Kalibrierung des Sensors 204 vor, während oder nach der Vorrichtung 104a mit der Maschine 102 erfolgen kann. Somit kann der Zeitpunkt der Kalibrierung unabhängig von der Verwendung der Vorrichtung 104a mit der Maschine 102 in dem System 100 sein.
• In einem weiteren Beispiel kann das Kalibrieren des Sensors 204 ausgeführt werden, um Tippberührungen zu ignorieren, die weniger als 16G Kraft aufweisen, wenn der Sensor 204 zum Beispiel ein elektronischer Schlüsselanhänger ist. In einem weiteren Beispiel kann das Kalibrieren des Sensors 204 auf Grundlage einer Druckempfindlichkeit des Sensors 204 erfolgen, zum Beispiel um Differenzen von 1–2psi in aufeinander folgenden Operationszyklen des Vorrichtungsprozessors 208 auszufiltern. Solche Zyklen können durch einen Taktgeber oder eine Zeitgeberschaltung (nicht dargestellt) im Inneren der Vorrichtung 104a bestimmt werden.
• In Operation 306 kann die Vorrichtung 104a Identifizierungssignale von dem Sende-Empfangsgerät 212 senden oder übertragen. Eine solche Übertragung von der Vorrichtung 104a kann erfolgen, wenn die Vorrichtung 104a sich innerhalb eines vorbestimmten Abstands oder Kommunikationsbereichs der Maschine 102 befindet. Alternativ kann die Vorrichtung 104a das Identifizierungssignal unabhängig von dem Abstand von der Maschine 102 ständig übertragen. Das Identifizierungssignal kann Informationen umfassen, die eindeutig für die Vorrichtung 104a sind. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 104a eine Reihe von binären Daten an die ECU 106 als ein Datenpaket übertragen. Das Datenpaket kann eine Vorrichtungsnummer der Vorrichtung 104a, eine Liste mit gültigen Maschinen, mit denen die Vorrichtung 104a verwendet werden kann, Werte der physikalischen Parameter, die für die Kommunikation zwischen der Maschine 102 und der Vorrichtung 104a erforderlich sind, einen maximalen Abstand für die Kommunikation zwischen der Maschine 102 und der Vorrichtung 104a, und dergleichen mehr umfassen. Zusätzlich oder optional kann die Vorrichtung 104a Erfassungsdaten an dem Sensor 204 übertragen, etwa Druck, Verschleißausmaß oder -Prozentsatz, Typ des Arbeitswerkzeugs, Einsatzstunden und dergleichen, oder Kombinationen davon.
• Gemäß einem Aspekt kann die Vorrichtung 104a das Datenpaket senden, um der ECU 106 anzuzeigen, dass die Vorrichtung 104a eine erkannte Vorrichtung ist, die mit der Maschine 102 kompatibel ist. Daher kann der Maschinenprozessor 108 aus dem Datenpaket erfahren, dass die Vorrichtung 104a bereits in einer Liste von Vorrichtungen in dem Speicher 110 der ECU 106 vorliegt.
• In Operation 308 bestimmt der Vorrichtungsprozessor 208, ob ein Authentifizierungssignal von der ECU 106 der Maschine 102 an dem Sende-Empfangsgerät 212 empfangen wurde, das darauf hinweist, dass die Vorrichtung 104a berechtigt ist, auf die Maschine 102 zuzugreifen und/oder sie zu betätigen. Der Vorrichtungsprozessor 208 kann einen internen Taktgeber laufen lassen, um zu überprüfen, ob das Authentifizierungssignal von der ECU 106 innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ankommt. Wenn das Authentifizierungssignal von der Maschine 102 innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ankommt, kann der Vorrichtungsprozessor 208 den internen Taktgeber zurücksetzen. Rein beispielhaft kann das Authentifizierungssignal ein Datenpaket umfassen, das eine spezifische Bitposition auf einen binären ‘0’- oder einen binären ‘1’-Wert gesetzt haben kann, um darauf hinzuweisen, ob die Vorrichtung 104a authentifiziert wurde.
• Wenn die Vorrichtung 104a auf Grundlage eines gesendeten Identifizierungssignals authentifiziert wurde und in der Liste von Vorrichtungen in dem Speicher 110 vorhanden ist, wird dies als normaler Betriebsmodus der Vorrichtung 104a mit der Maschine 102 bezeichnet. In einem solchen normalen Modus kann die Vorrichtung 104a zum Beispiel keinen Eingang erfassen müssen, der an der Außenfläche 202 empfangen wird, zur Zuordnung und Trennung mit/von der Maschine 102. Dementsprechend kann der Sensor 204 durch den Vorrichtungsprozessor 208 ausgeschaltet werden, oder der Ausgang des Sensors 204 von dem Vorrichtungsprozessor 208 ignoriert werden. Ferner kann der normale Modus Informationen von der Vorrichtung 104a in Bezug auf eine vorgeschlagene Interaktion umfassen, in welche die Vorrichtung 104a die Maschine 102 involvieren kann. Wenn die Vorrichtung 104a zum Beispiel ein Arbeitswerkzeug ist, kann die Vorrichtung 104a anzeigen, dass sie sich mit der Maschine 102 verbinden will, um die Vorrichtung 104a zur Verwendung mit der Maschine 102 zu testen oder zu warten. Gemäß einem Aspekt muss sich die Vorrichtung 104a in einem solchen normalen Betriebsmodus innerhalb eines Kommunikationsbereichs der Maschine 102 befinden, um Zugang zu der Maschine 102 zu erhalten oder diese zu betätigen, wie in Bezug auf Operation 310 erläutert.
• In Operation 310 kann die Vorrichtung 104a nach Authentifizierung auf die Maschine 102 zugreifen und/oder diese betätigen. Der Zugriff auf die Maschine 102 durch die Vorrichtung 104a kann Aktionen wie das Öffnen einer Bedienerkabine der Maschine 102 für den Zugang, das Entsperren einer Verriegelung der Maschine 102, um die Vorrichtung 104a physisch an der Maschine 102 anzubringen, das Öffnen eines optischen Anschlusses der Maschine 102, um Daten von dem Vorrichtungsspeicher 210 optisch an die ECU 106 zu senden, das Verändern eines physikalischen Parameters der Maschine 102, um einen Betriebsvorgang derselben zu verändern (z. B. Drehzahl, Neigung, Kraftausgang etc.), und dergleichen umfassen. Allgemein können sich in Operation 310 die Begriffe ”Zugang” oder "Betätigung” in Bezug auf das System 100 darauf beziehen, dass die Vorrichtung 104a für eine oder mehrere Wechselwirkungen mit der Maschine 102 verwendet wird, z. B., um einen physikalischen Parameter der Maschine 102 zu verändern. Der physikalische Parameter kann umfassen: das einfache Öffnen einer Tür der Maschine 102, das Verändern einer Ausgabe der Maschine 102, oder eine komplexe Operation zur Veränderung einer Komponente der Maschine 102, z. B., für Reparatur, Reinigung, Wartung und/oder den Austausch.
• Wenn die Vorrichtungsprozessor 208 jedoch kein Authentifizierungssignal von der Maschine 102 für eine vorbestimmte Zeitdauer empfängt, kann der Vorrichtungsprozessor 208 eine Operation 312 ausführen. Wenn kein Authentifizierungssignal empfangen wird, kann die Vorrichtung 104a alternativ eine oder mehrere zusätzliche Übertragungen, wie jene, die in Operation 306 ausgeführt werden, versuchen, bevor der Vorrichtungsprozessor 208 die Operation 312 ausführt.
• In Operation 312 kann der Sensor 204 ein erstes Eingabemuster physikalischer Parameter an der Außenfläche 202 erfassen. Das erste Eingabemuster kann als ein binäres Muster entsprechend dem durch den Sensor 204 erfassten Eingabemuster an einem Ausgang des Sensors 204 ausgegeben werden, um es an den Vorrichtungsprozessor 208 weiterzuleiten. Die Vorrichtung 104a kann dann zum Beispiel ein hexadezimales Muster A1-A2-A3-B1-B2 entsprechend einer Anforderung zur Verbindung mit der Maschine 102 von dem Sende-Empfangsgerät 212 übertragen. Der Sensor 204 kann von dem Vorrichtungsprozessor 208 angewiesen werden, die Erfassung des Eingabemusters an der Außenfläche 202 auf Grundlage der Bestimmung durch den Vorrichtungsprozessor 208 zu starten, dass die Vorrichtung 104a in Operation 308 nicht zur Verwendung mit der Maschine authentifiziert wurde. Zum Beispiel kann der Vorrichtungsprozessor 208 den Sensor 204 unter Verwendung eines Transistorschalters (nicht dargestellt) zwischen dem Vorrichtungsprozessor 208 und dem Sensor 204 einschalten. Gemäß einem Aspekt kann der Sensor 204 ein Eingabemuster von einem Benutzer der Vorrichtung 104a erwarten. Zum Beispiel kann auf Grundlage eines oder mehrerer Signale von dem Vorrichtungsprozessor 208 der Sensor 204 ein optisches Signal, ein akustisches Signal, ein haptisches Betätigungssignal (z. B. ein Vibrationssignal) oder andere Typen von Anzeigen ausgeben, die darauf hinweisen, dass die Vorrichtung 104a von der Maschine 102 nicht authentifiziert oder erkannt wurde. Alternativ kann der Sensor 204 keine Angabe ausgeben, und der Benutzer kann automatisch als Teil des Betriebs der Vorrichtung 104a ein erstes Eingabemuster an der Außenfläche 202 bereitstellen, wobei dieses erste Eingabemuster dann durch den Sensor 204 erfasst wird.
• Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann das erste Eingabemuster physikalischer Parameter drei Antippvorgänge mit einem Körperteil des Benutzers innerhalb von 5s, eine dreimalige Druckschwankung von 10psi innerhalb von 5s, drei optische Impulse innerhalb von 1s, ein akustischer Ausgabeimpuls (Piepton), der auf vorbestimmte Weise wiederholt wird, und dergleichen mehr sein, oder Kombinationen davon. Das erste Eingabemuster kann durch die Eingabemuster-Quelle 214, ein menschliche Bedienperson oder einen Bedienroboter der Vorrichtung 104a und/oder der Maschine 102 oder beide erfolgen. Wenn die Vorrichtung 104a zum Beispiel ein Reifen ist, der gewechselt werden muss, kann der Sensor 204 ein Drucksensor sein, der drei Druckluftstöße mit 10 psi innerhalb von 1s empfängt. Der Sensor 204 erfasst das erste Eingabemuster als die drei Luftstöße und leitet über den Signalprozessor 206 ein entsprechendes Signal an den Vorrichtungsprozessor 208 weiter. Wenn die Vorrichtung 104a ein Arbeitswerkzeug ist, das an der Maschine 102 angebracht werden soll, kann das Arbeitswerkzeug in ähnlicher Weise unter Verwendung eines mechanischen Werkzeugs (z. B. eines Taschenhammers) oder einer anderen Vorrichtung in einem spezifischen Bewegungsmuster mit einem spezifischen Intensitätsniveau angetippt werden, damit der Sensor 204 das erste Eingabemuster erfasst. Das erste Eingabemuster kann vorbestimmt sein oder kann durch den Benutzer der Vorrichtung 104a programmiert sein.
• Gemäß einem Aspekt kann das an dem Sensor 204 empfangene Eingabemuster zum Beispiel für eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n, für unterschiedliche Typen von Maschinen, und/oder für unterschiedliche Benutzer der Vorrichtungen 104a–104n und/oder der Maschine abstimmbar sein, während die Kalibrierung des Sensors 204 in Operation 304 erfolgt. Solche Eingabemuster können in dem Vorrichtungsspeicher 210 als äquivalente binäre Muster gespeichert werden, nachdem sie von dem Signalprozessor 206 und dem Vorrichtungsprozessor 208 verarbeitet wurden. Ferner sollte klar sein, dass die Eingabemuster überall auf der Außenfläche 202 oder an einer spezifischen Stelle (z. B., direkt, ohne physisches Hindernis durch Gegenstände vor dem Sensor 204 im Fall von optischen Eingabemustern) empfangen werden können, je nach Art des Sensors 204 und der Art der Vorrichtung 104a.
• In einer Operation 314 bestimmt der Vorrichtungsprozessor 208, ob das erste Eingabemuster, das an der Außenfläche 202 empfangen und durch den Sensor 204 erfasst wurde, für einen Verbindungsmodus der Vorrichtung 104a mit der Maschine oder für einen Trennmodus der Vorrichtung 104a von der Maschine 102 dient. Der Verbindungsmodus der Vorrichtung 104a kann die Herstellung eines speziell vorgesehenen drahtlosen Kommunikationskanals zwischen der Vorrichtung 104a und der Maschine 102 betreffen, zum Beispiel für den Zugang zur oder zur Betätigung der Maschine 102. Der Trennmodus der Vorrichtung 104a kann sich darauf beziehen, dass die Vorrichtung 104a den speziell vorgesehenen drahtlosen Kommunikationskanal aufgibt oder die Kommunikation mit der Maschine 102 trennt.
• Die Trennung der Vorrichtung 104a von der Maschine 102 kann für ein Szenario bestimmt sein, wenn die Vorrichtung 104a bereits mit der Maschine 102 verbunden ist (z. B. auf Grundlage der Sendung von Informationen an die Maschine 102 in Operation 306). Zum Beispiel kann die Vorrichtung 104a mit der Maschine 102 für eine für die Vorrichtung 104a erlaubte Zeitdauer verbunden gewesen sein. Wenn diese Zeitperiode abgelaufen ist, kann die Maschine 102 ein Signal an die Vorrichtung 104a an dem Sende-Empfangsgerät 212 senden, dass die Vorrichtung 104a getrennt werden sollte. Der Benutzer der Vorrichtung 104a kann dann ein zweites Eingabemuster bereitstellen, um dem Vorrichtungsprozessor 208 anzuzeigen, dass die Vorrichtung 104a von der Maschine getrennt werden sollte. Das zweite Eingabemuster zur Trennung kann durch den Sensor 204 erfasst werden, und ein entsprechendes Signal kann an den Vorrichtungsprozessor 208 weitergeleitet werden, um die Vorrichtung 104a von der Maschine 102 zu trennen.
• In einem weiteren Beispiel kann die Vorrichtung den Betriebsvorgang abgeschlossen haben, der ausgeführt wurde, nachdem die Vorrichtung 104a zuvor verbunden worden war. Somit kann die Vorrichtung 104a nicht länger mit der Maschine 102 verbunden bleiben müssen, und der Vorrichtungsprozessor 208 kann bestimmen, dass die Vorrichtung 104a nun von der Maschine 102 getrennt werden kann. Dies kann Kommunikationsfrequenzen oder -bandbreiten freigeben, die von der Vorrichtung 104a zum drahtlosen Kommunizieren mit der Maschine 102 belegt wurden, so dass andere Vorrichtungen 104b–104n die freigegebene Frequenz oder Bandbreite nutzen können. Die Bedienperson der Maschine 102 oder ein Benutzer der Vorrichtung 104a kann über den Abschluss des Betriebsvorgangs der Maschine 102 unter Verwendung der Vorrichtung 104a Kenntnis haben und dann das zweite Eingabemuster bereitstellen, das der Sensor 204 wahrnehmen kann. Ähnlich wie das erste Eingangsmuster kann das zweite Eingabemuster aus einem oder mehreren physikalischen Parametern bestehen, z. B., mehrfaches Antippen oder spezifische Bewegungen der Vorrichtung 104a, spezifische optische Eingaben von der Eingabemuster-Quelle 214, die von dem Benutzer betätigt wird, Luftdruck-Eingabemuster, oder andere physikalische Parameter und dergleichen, oder Kombinationen davon.
• In einer Operation 316 kann das Sende-Empfangsgerät 212 ein Trennsignal an die Maschine 102 übertragen. Das Trennsignal kann ein Datenpaket mit einer spezifischen binären Sequenz umfassen, die durch den Maschinenprozessor 108 interpretierbar ist. Zum Beispiel kann das Trennsignal einen Vorrichtungs-Identifikator für die Vorrichtung 104a, einen Grund für die Trennung (z. B. dass die Maschine 102 herabgestuft wird, oder dass ein Teil der Maschine 102 ausgetauscht werden muss etc.), eine Seriennummer der Vorrichtung 104a und dergleichen umfassen. Gemäß einem Aspekt kann die Vorrichtung 104a ein hexadezimales Muster A1-A2-A3-D1-D2 übertragen, das dem Maschinenprozessor 108 anzeigt, dass eine Trennung von der Maschine 102 auf Grundlage des an der Vorrichtung 104a empfangenen zweiten Eingabemusters angefordert wird. Die Maschine 102 kann das binäre Muster für das Trennsignal dekodieren und in der Folge einen Eintrag für die Vorrichtung 104a in der Liste von Vorrichtungen, die in dem Speicher 110 gespeichert ist, löschen. Nach Senden des Trennsignals kann die Vorrichtung 104 das Authentifizierungssignal 320 von der Maschine 102 empfangen (in Bezug auf eine Operation 320 unten erläutert) und eine Trennung der Vorrichtung 104a quittieren. Dabei wird der Trennmodus der Vorrichtung 104a durch den Vorrichtungsprozessor 208 nach Empfang des Quittierungssignals von der Maschine 102 entweder als Teil der Authentifizierung der Vorrichtung 104a oder unabhängig davon bestätigt. Alternativ oder zusätzlich kann der Ablauf des Verfahrens 300 zu einer Operation 326 fortschreiten und enden.
• Gemäß einem Aspekt kann das Trennsignal ggf. nicht die vollständige Trennung der Vorrichtung 104a von der Maschine 102 anzeigen. Stattdessen kann das Trennsignal eine Steuerung der Maschine 102 aufgeben, aber die Vorrichtung 104a kann weiter in einem passiven oder Teilkommunikationsmodus mit der Maschine 102 bleiben, wobei die Vorrichtung 104a einfach die Identifizierungsinformationen (ähnlich wie bei Operation 306) überträgt, um den mit der Maschine 102 hergestellten drahtlosen Kommunikationskanal zu halten. Ein solcher passiver Kommunikationsmodus kann nützlich sein, wenn die Vorrichtung 104a sich häufig mit der Maschine 102 verbinden oder mit ihr kommunizieren muss, um auf die Maschine 102 zuzugreifen oder sie zu betätigen, und die Vorrichtung 104a muss nicht zusätzliche oder neue Anforderungen zur Authentifizierung an die Maschine 102 senden.
• Gemäß noch einem weiteren Aspekt kann das Trennsignal auf dem Ablauf einer Zeitperiode basieren, seitdem das Identifizierungssignal von der Vorrichtung 104a in Operation 306 übertragen wurde, und keine Rückquittierung oder Authentifizierung von der Maschine 102 empfangen wurde.
• In einer Operation 322 kann der Vorrichtungsprozessor 208 bestimmen, ob ein Zeitablauf aufgetreten ist, seit das Trennsignal übertragen wurde und kein Quittierungssignal an der Vorrichtung 104a empfangen wurde. Der Zeitablauf kann durch Ablauf einer Zeitperiode angegeben werden (z. B. die Rückstellung eines Zählers des Vorrichtungsprozessors 208). Ist kein Zeitablauf aufgetreten, bestimmt die Vorrichtung 104a weiter, ob das/die an der Vorrichtung 104a empfangene(n) Eingabemuster für den Verbindungsmodus oder den Trennmodus vorgesehen ist/sind. Alternativ kann die Vorrichtung 104a weiter gemäß Operation 310 auf die Maschine 102 zugreifen oder diese betätigen, wenn kein Zeitablauf aufgetreten ist.
• Wenn jedoch in Operation 322 der Vorrichtungsprozessor 208 bestimmt, dass der Zeitablauf aufgetreten ist, führt der Vorrichtungsprozessor 208 eine Operation 324 auf, in der der Vorrichtungsprozessor 208 erneut entscheidet, ob er weiter auf die Maschine 102 zugreift oder diese betätigt oder auf andere Weise allgemein damit interagiert. Wenn nicht, endet der Ablauf des Verfahrens 300 in Operation 326 und die Vorrichtung 104a trennt sich von der Maschine 102. Wenn ja, kann die Vorrichtung 104a zurückgehen und das Identifizierungssignal gemäß Operation 306 übertragen, um weiter die Maschine 102 gemäß Operation 310 zu betätigen oder darauf zuzugreifen. Gemäß einem Aspekt kann der Vorrichtungsprozessor 208 der Vorrichtung 104a, nachdem die Operation 316 ausgeführt wurde, die Operationen 322 und 324 nicht ausführen und direkt jegliche weitere Interaktion mit der Maschine 102 gemäß Operation 326 beenden.
• Erneut bezugnehmend auf Operation 314 kann der Vorrichtungsprozessor 208, wenn der Vorrichtungsprozessor 208 bestimmt, dass die Vorrichtung 104a keine erkannte Vorrichtung für die Maschine 102 ist, in einer Operation 318 ein Zuordnungssignal an die Maschine 102 übertragen, das die Hinzufügung der Vorrichtung 104a als eine gültige Vorrichtung für die Maschine 102 anfordert. Das Zuordnungssignal kann eine Anforderung zur Hinzufügung und/oder Authentifizierung der Vorrichtung 104a an der Maschine 102 umfassen. Zum Beispiel kann das Authentifizierungssignal das erste Eingabemuster umfassen, das dem Maschinenprozessor 108 der Maschine 102 anzeigt, dass die Vorrichtung 104a zu der Liste von Vorrichtungen, die in dem Speicher 110 der Maschine 102 gespeichert sind, hinzugefügt werden muss.
• In der Operation 320 kann der Vorrichtungsprozessor 208 ein Authentifizierungssignal von der Maschine 102 empfangen, das angibt, dass die Vorrichtung 104a bereits mit der Maschine 102 verbunden war. Das Authentifizierungssignal kann einen Zeitstempel umfassen, der dem Vorrichtungsprozessor 208 anzeigt, dass die Vorrichtung 104a als eine gültige Vorrichtung für die Maschine 102 auf Dauer, für eine spezifische Zeitperiode, für eine spezifische Interaktion mit der Maschine 102 oder Kombinationen davon hinzugefügt wurde. Alternativ kann das Authentifizierungssignal verwendet werden, um der Vorrichtung 104a den Zugriff auf die Maschine 102 zu verweigern. Diese Verweigerung des Zugriffs kann als ein Sicherheitsmerkmal an der Maschine 102 implementiert sein, wie in Bezug auf 4 erläutert wird. Wenn zum Beispiel die Authentifizierung fehlschlägt, kann die Vorrichtung 104a der Maschine 102 nicht zugeordnet oder davon getrennt werden. Nach Empfang des Authentifizierungssignals, das die Vorrichtung 104a mit der Maschine 102 verbindet, kann die Vorrichtung 104a die Maschine 102 gemäß Operation 310 betätigen oder darauf zugreifen.
• Ferner können die Operationen 322 und 324 abhängig davon ausgeführt werden, ob die Vorrichtung 104a mit der Maschine 102 für eine begrenzte Zeitperiode oder bedingungslos für eine unbeschränkte Zeitperiode verbunden wird. Solche Informationen bezüglich Bedingungen für den Zugriff auf oder den Betrieb der Maschine 102 durch die Vorrichtung 104a können als Teil des Authentifizierungssignals vorhanden sein, das an dem Sende-Empfangsgerät 212 empfangen und durch den Vorrichtungsprozessor 208 verarbeitet wird. Nach Unwirksamwerden solcher Bedingungen für den Zugriff oder den Betrieb, wie sie durch das Authentifizierungssignal angegeben werden, kann der Ablauf in dem Verfahren 300 zu Operation 326 weitergehen, wo der Zugriff auf oder der Betrieb der Maschine 102 durch die Vorrichtung 104a deaktiviert werden kann, oder kann zu Operation 314 fortschreiten, wo der Vorrichtungsprozessor 208 eine Überprüfung auf das zweite Eingabemuster durchführen kann, um den Trennmodus für die Vorrichtung 104a zu aktivieren.
• Es sollte klar sein, dass die Eingabemuster, die durch den Sensor 204 in der Vorrichtung 104a erfasst werden, auf unterschiedliche Betriebsmodi der Vorrichtung 104a in Bezug auf die Maschine 102 abgebildet werden können und nicht nur auf den Verbindungsmodus oder den Trennmodus beschränkt sind. Zum Beispiel können die Eingabemuster zusätzliche physikalische Eingabeparameter umfassen, die eine korrekte und definierte Verwendung der Vorrichtung 104a in dem System 100 anzeigen. Eine solche definierte Verwendung kann befugtes Personal, erlaubte Betriebsvorgänge, Kompatibilitätsinformationen für die Vorrichtung 104a mit der Maschine 102, und dergleichen, oder Kombinationen davon, anzeigen.
• Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Verfahren 400 zur drahtlosen Identifizierung der Vorrichtung 104a durch die Maschine 102 in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Offenbarung veranschaulicht. 4 stellt das Verfahren 400 als Ablaufdiagramm dar, obwohl das Verfahren 400 auch unter Verwendung anderer Arten von Darstellungen wie Verfahrensdiagrammen, Graphen, Karten, Gleichungen, Zeitdiagrammen, etc. verständlich gemacht werden könnte. Gemäß einem Aspekt können ein oder mehrere Prozesse oder Betriebsvorgänge in dem Verfahren 400 von dem Maschinenprozessor 108 auf Grundlage spezifischer Bewegungen der Maschine 104a, die durch den Sensor 204 erfasst wurden, und/oder auf Grundlage eines oder mehrerer Eingabemuster physikalischer Parameter, die an der Vorrichtung 104a empfangen und durch den Sensor 204 erfasst werden, ausgeführt werden, wobei die spezifischen Bewegungen und Eingabemuster drahtlos an der Maschine 102 empfangen werden, nachdem sie als drahtlose Signale kodiert wurden. Das Verfahren 400 kann zumindest zum Teil durch Ausführen von Software implementiert sein, die in dem Speicher 110 der ECU 106 der Maschine 102 gespeichert ist.
• Gemäß einem weiteren Aspekt können in dem Verfahren 400 ein oder mehrere Prozesse oder Operationen, oder Teilprozesse davon, übersprungen oder zu einem einzelnen Verfahren oder einer einzelnen Operation kombiniert werden, und ein Ablauf von Prozessen oder Operationen in dem Verfahren 400 kann in beliebiger Reihenfolge erfolgen und nicht auf die spezifische, in 4 veranschaulichte Reihenfolge beschränkt sein. Zum Beispiel können ein oder mehrere Prozesse oder Operationen in Bezug auf ihre jeweilige Reihenfolge verschoben werden, oder parallel ausgeführt werden. Der Begriff ”Ablauf,” wie er in Bezug auf 4 verwendet wird, bezieht sich allgemein auf ein logisches Fortschreiten von Betriebsvorgängen auf beispielhafte Weise, wie sie von dem Maschinenprozessor 108 ausgeführt werden. Ein solcher Ablauf ist jedoch rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend, da der Ablauf zu einem Zeitpunkt auch entlang mehrerer Operationen oder Prozesse des Verfahrens 400 fortschreiten kann. Ferner kann das Verfahren 400 durch den Maschinenprozessor 108 für verschiedene Vorrichtungen ausgeführt werden und ist nicht auf eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n in dem System 100 beschränkt. Das Verfahren 400 kann durch den Maschinenprozessor 108 in einer High-Level- oder einer Low-Level-Programmiersprache (z. B. C++, Assembler, etc.) unter Verwendung von Logikschaltungen innerhalb der ECU 106 und durch Ausführen von Software und Computercode in dem Speicher 110 implementiert sein. Ferner sollte klar sein, dass die Erläuterung hierin gleichermaßen für andere Typen von Maschinen und auf mehrere Maschinen gleichzeitig anwendbar ist, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
• Das Verfahren 400 kann in einem beispielhaften realen Szenario implementiert sein, in dem die Maschine 102 an einer Arbeitsstelle im Einsatz steht (z. B. einer Baustelle). Die Maschine 102 kann eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n aufweisen, die versuchen können, mit der Maschine 102 zu interagieren. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 104a ein elektronischer Schlüsselanhänger sein, den eine Bedienperson der Maschine 102 besitzen und verwenden kann, um die Bedienerkabine der Maschine 102 zu öffnen. In ähnlicher Weise kann die Vorrichtung 104b zum Beispiel eine Schaufel sein, die an einem Arm der Maschine 102 angebracht werden soll, und die Maschine 102 kann das Verfahren 400 ausführen, um eine drahtlose Kommunikation mit der Schaufel auszulösen und herzustellen, so dass die Schaufel korrekt installiert werden kann. Die Maschine 102 kann das Verfahren 400 gleichzeitig für mehr als eine der Vorrichtungen 104a–104n ausführen, oder kann das Verfahren 400 einzeln für jede der Vorrichtungen 104a–104n ausführen.
• Das Verfahren 400 kann mit einer Operation 402 beginnen, bei der die Maschine 102 eingeschaltet werden kann. Eine solche Initialisierung der Maschine 102 kann umfassen: Starten des Motors der Maschine 102, Überprüfen auf ein oder mehrere Signale, die an dem Kommunikationsanschluss 112 von einer oder mehrerer der Vorrichtungen 104a–104n empfangen werden, Durchführen von Diagnosen an verschiedenen Komponenten der Maschine 102 durch die ECU 106, und dergleichen. Gemäß einem Aspekt kann die Operation 402 optional sein, wenn die Maschine 102 zum Beispiel bereits läuft oder arbeitet, wenn eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n in das System 100 eintreten.
• In einer Operation 404 kann der Maschinenprozessor 108 der ECU 106 Software in dem Speicher 110 ausführen, um einen Betriebsmodus der Vorrichtungen 104a–104n zu erfassen. In Operation 404 kann der Maschinenprozessor 108 in einem Suchmodus sein, in dem der Maschinenprozessor 108 versucht, eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n innerhalb eines Kommunikationsbereichs zu entdecken. Der Betriebsmodus kann den Verbindungsmodus, den Trennmodus und den normalen Modus für die Vorrichtungen 104a–104n umfassen. Gemäß einem Aspekt kann der Kommunikationsanschluss 112 die empfangenen Sendungsinformationen von den Vorrichtungen 104a–104n an einen Puffer in dem Maschinenprozessor 108 oder in dem Speicher 110 zur Verarbeitung durch den Maschinenprozessor 108 senden. Der Maschinenprozessor 108 kann die Identifizierungssignale, die von jeder der Vorrichtungen 104a–104n empfangen werden, erfassen und die Identifizierungssignale bezüglich Eingabemuster entsprechend dem Verbindungsmodus, dem Trennmodus und/oder dem normalen Modus für die Vorrichtungen 104a–104n dekodieren. Zum Beispiel kann der Maschinenprozessor 108 ein binäres Muster entsprechend einer Anforderung zur Verbindung mit der Maschine 102 von der Vorrichtung 104c empfangen, und ein weiteres binäres Muster für eine Anforderung zur Trennung von der Maschine 102 von der Vorrichtung 104a etc.
• Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Maschinenprozessor 108 die binären Muster entsprechend den Vorrichtungen 104a–104n verarbeiten, um zu bestimmen, ob eine Veränderung in dem Betriebsmodus durch eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n angefordert wird. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 104d in einem normalen Betriebsmodus mit der Maschine 102 arbeiten. Die Vorrichtung 104d kann jedoch ein Trennsignal gesendet haben, um sich von der Maschine 102 zu trennen. Der Maschinenprozessor 108 kann eine solche Anforderung für eine Veränderung in dem Betriebsmodus der Vorrichtung 104d auf Grundlage einer Veränderung in dem binären Muster von Bits, die von der Vorrichtung 104d empfangen werden, erfassen. Zum Beispiel kann ein spezifisches Bit in dem von der Vorrichtung empfangenen Datenpaket 104d auf niedrig (eine binäre ‘0’) gesetzt sein, um eine Anforderung für eine Trennung anzuzeigen.
• In einer Operation 406 kann der Maschinenprozessor 108 bestimmen, ob die Vorrichtungen 104a–104n, die eine Verbindung mit oder Trennung von der Maschine 102 anfordern, von der Maschine 102 erkannt werden oder nicht. Gemäß einem Aspekt kann die Bestimmung dieser Erkennbarkeit der Vorrichtungen 104a–104n eine Bestimmung durch den Maschinenprozessor 108 bezüglich einer Kompatibilität der Vorrichtungen 104a–104n umfassen. Zum Beispiel kann der Maschinenprozessor 108 bestimmen, dass die Vorrichtung 104b ein Typ von Arbeitswerkzeug ist, das nicht mit der Maschine 102 verwendet werden kann. Dementsprechend kann, obwohl die Vorrichtung 104b von der Maschine 102 erkannt werden kann, die Vorrichtung 104b durch den Maschinenprozessor 108 als inkompatibel mit der Maschine 102 eingestuft werden. Der Maschinenprozessor 108 kann die Vorrichtungen 104a–104n auf Grundlage davon erkennen, ob die Vorrichtungen 104a–104n in der in dem Speicher 110 gespeicherten Liste von Vorrichtungen angeführt ist.
• Wenn der Maschinenprozessor 108 eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n erkennt, verarbeitet der Maschinenprozessor 108 in einer Operation 408 Daten, die von den Vorrichtungen 104a–104n empfangen werden, auf Grundlage eines oder mehrerer der Identifizierungssignale, die von den Vorrichtungen 104a–104n empfangen werden. Gemäß einem Aspekt kann der Maschinenprozessor 108 die Daten verarbeiten, um Informationen darüber zu erhalten, wie die Vorrichtungen 104a–104n mit der Maschine 102 interagieren wollen. Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Maschinenprozessor 108 die Daten verarbeiten, um den authentifizierten Vorrichtungen 104a–104n zu erlauben, mit der Maschine zu interagieren. Zum Beispiel kann der Maschinenprozessor 108 die Übertragung von den Vorrichtungen 104a verarbeiten, um zu bestimmen, ob eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n eine Tür einer Bedienerkabine der Maschine 102 öffnen, ein Arbeitswerkzeug der Maschine 102 austauschen, Diagnosen an einem Teil der Maschine 102 durchführen, eine physikalische Eigenschaft der Maschine 102 verändern (z. B. eine Geschwindigkeit, mit der sich die Maschine 102 bewegt), oder andere Arten von Betriebsvorgängen ausführen möchten, die der Maschine 102 während des normalen Betriebsmodus zugeordnet sind.
• In einer Operation 410 kann der Maschinenprozessor 108 Ausgangssignale an eine(n) oder mehrere Teile oder Komponenten der Maschine 102 auf Grundlage der in Operation 408 verarbeiteten Daten bereitstellen. Solche Ausgangssignale können bereitgestellt werden, solange die durch die Maschine 102 erkannten Vorrichtungen 104a–104n dies anzeigen, oder für jeweilige vorbestimmte Zeitperioden, wie sie durch den Maschinenprozessor 108 bestimmt werden können, oder für eine Zeitperiode entsprechend dem Abschluss der jeweiligen Interaktionen der Vorrichtungen 104a–104n mit der Maschine 102. Zum Beispiel kann der Maschinenprozessor 108 ein Signal an ein Hydraulikstellglied ausgeben, um einen Kopplungsmechanismus eines an der Maschine 102 angebrachten Arbeitswerkzeugs zu lösen. Das Arbeitswerkzeug kann dann abgenommen werden und die Vorrichtung 104a kann dann als ein neues Arbeitswerkzeug anstelle des abgenommenen Arbeitswerkzeugs angebracht werden. In einem weiteren Beispiel kann der Maschinenprozessor 108 ein Signal senden, um eine Tür der Bedienerkabine der Maschine 102 zu öffnen, so dass eine Bedienperson in Besitz einer oder mehrerer der Vorrichtungen 104a–104n nach Authentifizierung von dem Maschinenprozessor 108 in die Bedienerkabine eintreten kann. In noch einem weiteren Beispiel kann der Maschinenprozessor 108 ein optisches Muster von einem Beleuchtungssystem an der Maschine 102 ausgeben, damit der Sensor 204 an der Vorrichtung 104a die korrekte Funktion dieses Beleuchtungssystems bestimmen kann. Der gewöhnliche Fachmann wird bei Lektüre dieser Offenbarung verstehen und erkennen, dass der Maschinenprozessor 108 nach Authentifizierung einer oder mehrerer der Vorrichtungen 104a–104n und nach Verarbeiten von Daten, die von den Vorrichtungen 104a–104n empfangen werden, eine Ausgabe der Maschine 102 modifizieren kann, um den Vorrichtungen 104a–104n zu erlauben, in der von den Vorrichtungen 104a–104n angeforderten Weise zu interagieren, und die hierin erläuterten beispielhaften Interaktionen sollen den allgemeinen Umfang dieser Offenbarung keinesfalls einschränken.
• Erneut bezugnehmend auf Operation 406 führt der Maschinenprozessor 108 eine Operation 412 aus, wenn der Maschinenprozessor 108 bestimmt, ob eine oder mehrere der Vorrichtungen 104a–104n nicht erkannt werden.
• In Operation 412 bestimmt der Maschinenprozessor 108, ob ein gültiges Eingabemuster von jenen der Vorrichtungen 104a–104n empfangen wurde, die von der Maschine 102 in Operation 406 nicht erkannt wurden. Zum Beispiel bestimmt der Maschinenprozessor 108 für die Vorrichtung 104a, ob ein gültiges Eingabemuster für die Vorrichtung 104a übertragen wurde oder nicht. Solche Eingabemuster können binäre Muster sein, entsprechend den Eingabemustern, die durch den Sensor 204 erfasst werden. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 104a ein hexadezimales Muster A1-A2-A3-B1-B2 entsprechend einer Anforderung zur Verbindung mit der Maschine 102 übertragen. Der Maschinenprozessor 108 kann dieses hexadezimale Muster dekodieren und bestimmen, ob das Muster ein gültiges Muster oder ein ungültiges Muster ist, zum Beispiel auf Grundlage einer Liste von gültigen und ungültigen Mustern, die in dem Speicher 110 gespeichert ist. Wird bestimmt, dass das Muster ein ungültiges Muster ist, kann der Maschinenprozessor 108 in den Suchmodus von Operation 404 zurückkehren, wo der Maschinenprozessor 108 nach gültigen Vorrichtungen 104a–104n suchen kann.
• In einer Operation 414 kann der Maschinenprozessor 108 auf Grundlage des Empfangs eines gültigen Musters in Operation 412 ein Authentifizierungssignal an die Vorrichtung 104a senden. Das Authentifizierungssignal kann ein Quittierungssignal umfassen, obwohl das Quittierungssignal alternativ auch unabhängig von dem Authentifizierungssignal durch den Maschinenprozessor 108 gesendet werden kann. Gemäß einem Aspekt kann die Vorrichtung 104a das Identifizierungssignal an die Maschine 102 übertragen, das erklärt, dass die Vorrichtung 104a in der Tat neu für die Maschine 102 ist. Gemäß diesem Aspekt kann der Maschinenprozessor 108 verifizieren, ob die Vorrichtung 104a der Maschine 102 zuvor bereits präsentiert wurde, und kann ein Authentifizierungssignal an die Vorrichtung 104a senden. Eine solche Präsentation der Vorrichtung 104a als neu für die Maschine 102 kann als Lernmodus für die Maschine 102 bezeichnet werden, in dem der Maschinenprozessor 108 die Vorrichtung 104a auf Grundlage einer Authentifizierung der Vorrichtung 104a zu der Liste von Vorrichtungen in dem Speicher 110 hinzufügen kann. Der Ablauf des Verfahrens 400 kann dann zu den Operationen 408 und 410 unter dem normalen Betriebsmodus fortschreiten, so dass die Vorrichtung 104a nach Authentifizierung und Hinzufügung zu der Liste von Vorrichtungen in dem Speicher 110 mit der Maschine 102 interagieren kann.
• Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Maschinenprozessor 108 erkennen, dass die Vorrichtung 104a bereits zuvor als eine gültige Vorrichtung hinzugefügt worden ist. Die Vorrichtung 104a kann jedoch ein binäres Muster entsprechend einem Trennsignal an die ECU 106 senden. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 104a ein hexadezimales Muster A1-A2-A3-D1-D2 übertragen, das dem Maschinenprozessor 108 anzeigt, dass eine Trennung von der Maschine 102 angefordert wird. Die Maschine 102 kann das binäre Muster für das Trennsignal dekodieren und einen Eintrag für die Vorrichtung 104a aus der Liste von Vorrichtungen, die in dem Speicher 110 gespeichert ist, löschen. Rein beispielhaft kann dieses Löschen des Eintrags für die Vorrichtung 104a implementiert sein, indem ein Zeiger auf eine Adresse in dem Speicher 110 gelöscht wird, an der der Eintrag für die Vorrichtung 104a gespeichert wurde.
• Es sollte klar sein, dass die Operationen 402–416 durch den Maschinenprozessor 108 durch Ausführen von Software durchgeführt werden können, die in dem Speicher 110 gespeichert ist. Solche Software kann computerausführbare Anweisungen (andere als die computerausführbaren Anweisungen 216 des Vorrichtungsspeichers 210) in einer High-Level- oder Low-Level-Programmiersprache umfassen. Gemäß einem Aspekt können verteilte Computertechniken durch den Maschinenprozessor 108 verwendet werden, so dass der Maschinenprozessor 108 das Verfahren 400 teilweise unter Verwendung von in dem Speicher 110 gespeichertem Computercode und teilweise unter Verwendung von außerhalb der Maschine 102, zum Beispiel in einem Computersystem in einer entfernten Basisstation (nicht dargestellt) in Kommunikation mit der Maschine 102 gespeichertem Computercode ausführen kann. Ferner sollte klar sein, dass die Terminologie in Verbindung mit den verschiedenen hierin offenbarten Betriebsmodi (z. B. Verbindungsmodus, Trennmodus, Suchmodus, etc.) nur für die Vorrichtungen 104a, nur für die Maschine 102, oder sowohl für die Maschine 102 als auch die Vorrichtungen 104a–104n gelten kann. Dies ergibt sich aus dem Kontext, in dem die entsprechende Terminologie verwendet wird, und ihre Verwendung in Bezug auf eine der Vorrichtungen 104a–104n oder die Maschine 102 soll keinesfalls einschränkend sein. Vielmehr ist die Verwendung dieser Terminologie rein beispielhaft und dient nur der Veranschaulichung.
• Ferner sollte klar sein, dass die vorstehende Beschreibung nur Beispiele des offenbarten Systems bzw. der offenbarten Technik bietet. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass andere Implementierungen der Offenbarung sich im Detail von den vorstehenden Beispielen unterscheiden können. Alle Verweise auf die Offenbarung oder deren Beispiele sind als Verweis auf das speziell an dieser Stelle besprochene Beispiel zu verstehen und stellen keine Begrenzung des Umfangs der Offenbarung im Allgemeinen dar. Alle Formulierungen einer Unterscheidung und einer Herabsetzung bezüglich bestimmter Merkmale sollen eine geringere Bevorzugung dieser Merkmale angeben, diese jedoch nicht vom Bereich der Offenbarung ausschließen, falls nichts Anderes angegeben ist.
• Die Anführung konkreter numerischer Werte und/oder Wertebereiche hierin dient rein als abkürzendes Verfahren zur einzelnen Aufzählung aller separaten Werte, die in diesen Bereich fallen, außer es wird etwas anderes angegeben, und jeder separate Wert gilt als einzeln in der Beschreibung angeführt. Die hier beschriebenen Verfahren 300 und 400 können in beliebiger geeigneter Reihenfolge durchgeführt werden, falls hier nichts anderes angegeben ist oder dies zum konkreten Zusammenhang nicht in einem klaren Widerspruch steht.

Claims (10)

1. Verfahren (300) zur drahtlosen Authentifizierung einer Vorrichtung (104a) an einer Maschine (102), wobei die Vorrichtung (104a) einen Sensor (204) umfasst, wobei das Verfahren (300) die folgenden Schritte umfasst: Erfassen eines ersten Eingabemusters physikalischer Parameter, die an einer Vorrichtung (104a) empfangen werden, durch einen Sensor (204) der Vorrichtung (104a); drahtloses Übertragen eines Identifizierungssignals von der Vorrichtung (104a) an eine Maschine (102) nach dem Erfassen des ersten Eingabemusters; und drahtloses Empfangen eines Authentifizierungssignals (320) an der Vorrichtung (104a), das auf eine Authentifizierung der Vorrichtung (104a) hinweist, wobei die Vorrichtung (104a) dazu ausgestaltet ist, mit der Maschine (102) nach dem drahtlosen Empfangen der Authentifizierung zu interagieren.
2. Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei das drahtlose Empfangen das Zuordnen der Vorrichtung (104a) zu der Maschine (102) umfasst, wobei das Zuordnen einen speziell vorgesehenen drahtlosen Kommunikationskanal zwischen der Vorrichtung (104a) und der Maschine (102) herstellt, und wobei auf Grundlage der Zuordnung die Vorrichtung (104a) mit der Maschine (102) interagiert, um auf die Maschine (102) zuzugreifen oder diese zu betätigen.
3. Verfahren (300) nach Anspruch 2, wobei die Zuordnung für eine vorbestimmte Zeitperiode erlaubt ist.
4. Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei das Erfassen des ersten Eingabemusters das Empfangen zumindest eines mechanischen Eingabemusters an einer Außenfläche (202) der Vorrichtung (104a) und/oder eines akustischen Eingabemusters und/oder eines thermischen Eingabemusters und/oder eines magnetischen Eingabemusters und/oder eines optischen Eingabemusters an dem Sensor (204) von einer optischen Quelle oder eine Kombination davon umfasst.
5. Verfahren (300) nach Anspruch 4, wobei das mechanische Eingabemuster eine Reihe von mehrfachen Antippvorgängen oder eine Reihe von Luftdruckeingängen umfasst, und wobei das optische Eingabemuster eine Reihe von optischen Impulsen von der optischen Quelle umfasst.
6. Verfahren (300) nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Erfassen eines zweiten Eingabemusters physikalischer Parameter, die an der Vorrichtung (104a) empfangen werden, durch den Sensor (204) der Vorrichtung (104a); und drahtloses Übertragen eines Trennsignals auf Grundlage der Erfassung des zweiten Eingabemusters von der Vorrichtung (104a), wobei das Trennsignal eine Trennung der Vorrichtung (104a) von der Maschine (102) angibt.
7. Verfahren (300) nach Anspruch 6, wobei das Erfassen des zweiten Eingabemusters das Empfangen zumindest eines mechanischen Eingabemusters an einer Außenfläche (202) der Vorrichtung (104a) und/oder eines akustischen Eingabemusters und/oder eines thermischen Eingabemusters und/oder eines magnetischen Eingabemusters und/oder eines optischen Eingabemusters an dem Sensor (204) von einer optischen Quelle oder eine Kombination davon umfasst.
8. Verfahren (300) nach Anspruch 7, wobei das mechanische Eingabemuster eine Reihe von mehrfachen Antippvorgängen oder eine Reihe von Luftdruckeingängen umfasst, und wobei das optische Eingabemuster eine Reihe von optischen Impulsen von der optischen Quelle umfasst.
9. Verfahren (300) nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Kalibrieren (304) des Sensors (204), um eine Vielzahl von Eingaben in dem ersten Eingabemuster als gültiges Eingabemuster für die Vorrichtung (104a) zu erkennen, wobei das Kalibrieren (304) vor der Übertragung ausgeführt wird, wobei das Erfassen das Identifizieren des ersten Eingabemusters als einen Zuordnungsmodus der Vorrichtung (104a) zur Zuordnung an die Maschine (102) umfasst.
10. System (100) zur drahtlosen Identifizierung einer Vorrichtung (104a) für eine Maschine (102), wobei das System (100) umfasst: eine Maschine (102) mit einer elektronischen Steuereinheit (106), wobei die elektronische Steuereinheit (106) umfasst: einen Maschinenprozessor (108); einen Speicher (110), der mit dem Maschinenprozessor (108) gekoppelt ist und eine Liste von Vorrichtungen umfasst, die der Maschine (102) zugeordnet sind; und eine Vorrichtung (104a), umfassend: einen Sensor (204), der dazu ausgestaltet ist, ein erstes Eingabemuster physikalischer Parameter zu erfassen, die an einer Außenfläche (202) der Vorrichtung (104a) empfangen werden, wobei die Außenfläche (202) eine Oberfläche ohne eine Benutzerschnittstelle ist; einen Vorrichtungsprozessor (208), der mit dem Sensor (204) gekoppelt ist, wobei der Vorrichtungsprozessor (208) dazu ausgestaltet ist: drahtlos ein Identifizierungssignal auf Grundlage des ersten Eingabemusters an den Maschinenprozessor (108) zu übertragen; und drahtlos ein Authentifizierungssignal (320) von dem Maschinenprozessor (108) zu empfangen, das auf eine Authentifizierung der Vorrichtung (104a) hinweist.

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