DE19935003C2 - Stromversorgungs-Leitungsnetz zur Informationsübertragung - Google Patents
Stromversorgungs-Leitungsnetz zur InformationsübertragungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungs-Leitungsnetz mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher (1) und/oder mit wenigstens einer Koppel- bzw. Anschlussstelle für elektrische Verbraucher, wobei dem Stromversorgungs-Leitungsnetz (4) wenigstens eine Informationssenke (2) und wenigstens eine Informationsquelle (3) zugeordnet ist, wobei eine Übertragung von Information zwischen der wenigstens einen Informationsquelle und der wenigstens einen Informationssenke zum einen drahtgebunden über die Leitungen des Stromversorgungs-Leitungsnetzes (4) und zum anderen vermittels wenigstens eines Informationssenders (5) und wenigstens eines Informationsempfängers (6) drahtlos über Licht (7), elektromagnetische Wellen oder Schall bzw. Ultraschall erfolgt, wobei wenigstens einer der Informationssender und/oder einer der Informationsempfänger in einem der Verbraucher (1) oder einer der Koppel- bzw. Anschlussstellen für Verbraucher ausgebildet ist und elektrisch über einen Wandler mit mindestens einer Leitung des Stromversorgungs-Leitungsnetzes (4) gekoppelt ist. DOLLAR A Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Steckdose, eine Beleuchtungseinrichtung, einen Leuchtkörper sowie ein Verfahren zur Informationsübertragung über ein Stromversorgungs-Leitungsnetz zwischen räumlich getrennten Informationsquellen (3) und Informationssenken (2).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stromversorgungs-Leitungs
netz mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher und/oder
mit wenigstens einer Koppel- oder Anschlussstelle für elek
trische Verbraucher, wobei dem Stromversorgungs-Leitungsnetz
wenigstens eine Informationssenke und wenigstens eine Infor
mationsquelle zugeordnet ist, wobei eine Übertragung von In
formation zwischen der wenigstens einen Informationsquelle
und der wenigstens einen Informationssenke zum Einen drahtge
bunden über die Leitungen des Stromversorgungs-Leitungsnetzes
und zum Anderen vermittels wenigstens eines Informationssen
ders und wenigstens eines Informationsempfängers drahtlos er
folgt, wobei wenigstens einer der Informationssender und/oder
einer der Informationsempfänger in einem der Verbraucher oder
einer der Koppel- oder Anschlussstellen für Verbraucher aus
gebildet ist und elektrisch über einen Wandler mit mindestens
einer Leitung des Stromversorgungs-Leitungsnetzes gekoppelt
ist.
Bei fast allen modernen elektronischen Geräten und insbeson
dere Datenverarbeitungsanlagen, wird standardisierte, auch
größere Distanzen überbrückende Kommunikation der Geräte un
tereinander immer wichtiger. Die Kommunikation solcher Gerä
te, soweit innerhalb von Gebäuden angeordnet, erfolgt in her
kömmlicher Weise vermittels extra zur Datenübertragung ver
legter oder installierter Leitungen. Ferner bekannt ist die
Verbindung von Kommunikationseinrichtungen mit der Außenwelt,
beispielsweise über die Telefonleitung, elektrische oder op
tische Breitbandkabel oder auch vermittels Mobilkommunikation
vermittels Übertragung von Daten von einem Endgerät zu einem
anderen Endgerät. In allen Fällen müssen besondere Aufwendun
gen bei der Verlegung von Kommunikationsleitungen zu den ein
zelnen Geräten erbracht werden. Die herkömmliche Methode,
vermittels neu zu verlegender Leitungen eine Verbindung der
Geräte untereinander zu schaffen, führt in solchen Gebäuden,
bei denen eine Vorinstallation der Leitungen noch nicht er
folgt ist, zu erhöhten Kosten und baulichen Veränderungen.
Auch ist eine Kabelführung der Geräte zu den meistens in der
Wand verankerten Ansteckdosen hinderlich und zum Teil gefähr
lich (Sturzgefahr).
Weiterhin bekannt ist die drahtlose Übertragung von Daten
über Hochfrequenzsender beziehungsweise Empfänger, wobei die
ses Verfahren üblicherweise verhältnismäßig große Sendelei
stungen benötigt, vor allem wenn große Distanzen oder schwer
zu durchdringende Wände zu überbrücken sind. Auch im Hinblick
auf die Wirkung magnetischer Verträglichkeit ist dieses Über
tragungsverfahren nachteilig.
Weiterhin bekannt sind optische Freiraumübertragungen, die
vermittels Infrarot-Brücken arbeiten, und die lediglich auf
Sicht für mehrere im Raum befindliche Geräte, insbesondere
auch tragbare Geräte, geeignet sind. Zwischen räumlich ge
trennten Sende- und Empfangsanlagen der Infrarot-Verteiler
anlage werden allerdings wiederum spezielle Zuleitungen benö
tigt, sodass durch eine solche Installation nur die Leitungen
der einzelnen Geräte zu den Verteilerdosen eingespart werden.
Aus der DE 196 40 223 A1 ist ein Kommunikationssystem für ein
Leitungsnetz bekannt geworden, welches vermittels eines mit
Steckdosen ausgestatteten Leitungsnetzes betrieben wird.
Hierbei sind die zum Liefern der standardisierten Versor
gungsspannung vorgesehenen Steckdosen vermittels einer Glas
faserleitung mit einer Zentraleinheit verbunden. Die Glasfa
ser ist hierbei zusätzlich zur Versorgungs-Stromleitung in
der Wand verlegt. Die Kopplung von Endgeräten, insbesondere
Datenverarbeitungsanlagen, erfolgt vermittels spezieller Ad
apter, die in die Steckdosen, welche mit der Glasfaser gekop
pelt sind, eingesteckt werden. Auch hierbei ist ein zusätzli
ches, separates Netz mit Informationsübertragungsleitungen
notwendig, was insbesondere auch mit hohem Aufwand verlegt
werden muss.
Weiterhin bekannt ist aus der DE 196 31 360 A1 ein Teilnehme
rendgeräte-Anschlußsystem für interaktive Telekommunikations
dienste, bei dem Breitbandsignalübertragung zwischen einem
entsprechenden Endgerät und der Netzabschlußeinrichtung sowie
ein bidirektionaler Schmalband-Leitungskanal im lokalen
Stromvorsorgungsnetz vorgesehen ist.
Aus der DE 197 13 686 A1 ist eine Meldeeinrichtung für elek
trisch betriebene Haushaltsgeräte bekannt, bei der Informati
on zum Betriebszustand über das Stromnetz übertragen wird und
mittels eines im Stromnetz eingesteckten zusätzlichen melden
den Teils, das nicht mit dem Haushaltsgerät verbunden ist,
angezeigt wird. Die Druckschriften DE 197 04 216 A1 und "Das
intelligente Haus" (Funkschau 3/1989, Seite 45-46) befassen
sich ebenso mit der Überwachung bzw. Steuerung von Haushalts
geräten u. a. mittels des Stromnetzes.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein an sich bekanntes Stromver
sorgungs-Leitungsnetz sowie dessen Bestandteile mit geringstem
baulichem Aufwand derart weiterzubilden, dass zwischen einer
an einer beliebigen Stelle zum Leitungsnetz angeordneten In
formationsquelle und einer an einer anderen Stelle angeordne
ten Informationssenke eine Informationsübertragung über das
bestehende Leitungsnetz, allerdings ohne zusätzliche Leitun
gen, ermöglicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden
Merkmalen der Ansprüche 1, 10 und 15.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem wenigstens einen
elektrischen Verbraucher, nämlich eine Beleuchtungseinrich
tung, und/oder wenigstens eine Koppel- oder Anschlussstelle
für elektrische Verbraucher aufweisenden Stromversorgungs-
Leitungsnetz wenigstens eine Informationssenke und wenigstens
eine Informationsquelle zugeordnet ist, wobei eine Übertra
gung von Information zwischen der wenigstens einen Informati
onsquelle und der wenigstens einen Informationssenke zum Ei
nen drahtgebunden über die Leitungen des Stromversorgungs-
Leitungsnetzes und zum Anderen vermittels wenigstens eines
Informationssenders und wenigstens eines Informationsempfän
gers drahtlos über Licht, elektromagnetische Wellen, oder
Schall bzw. Ultraschall erfolgt, wobei wenigstens einer der
Informationssender und/oder einer der Informationsempfänger
in einem der Verbraucher oder einer der Koppel- bzw. An
schlussstellen für Verbraucher ausgebildet ist und elektrisch
über einen Wandler mit mindestens einer Leitung des Stromver
sorgungs-Leitungsnetzes gekoppelt ist. Die Informationssender
bzw. -empfänger für die drahtlose Übertragung der Informatio
nen werden also in den üblicherweise in einem Raum vorhande
nen Koppel- bzw. Anschlussstellen für Verbraucher oder in den
in Beleuchtungseinrichtung einschraubbaren oder einsteckbaren
Leuchtkörpern angeordnet, sodass eine Installation der für
die Übertragung notwendigen Komponenten mit geringstem Auf
wand ohne den Einsatz von Hilfsmitteln auch von nicht ge
schultem Personal durchgeführt werden kann.
Die Erfindung schlägt vor, eine Informationsübertragung ohne
neu zu verlegende Leitungen dadurch zu ermöglichen, dass zum
einen der Weg von der Informationsquelle bzw. -senke zum In
formationsempfänger bzw. -sender drahtlos und der Weg von dem
Informationsempfänger bzw. -sender zur Informationssenke bzw.
-quelle drahtgebunden über das bereits vorhandene Stromver
sorgungs-Leitungsnetz erfolgt. Hierdurch müssen keinerlei
neue Leitungsinstallationen vorgenommen werden. Die hohen Ko
sten einer neuen Installation von zusätzlichen Unterputz-
Leitungen bzw. die lästige und gefährliche "freie" Verlegung
der Kabel durch den Wohn- bzw. Arbeitsraum entfällt. Durch
die Erfindung werden die Vorteile der Datenübertragung über
das Stromversorgungs-Leitungsnetz mit den Vorteilen der
drahtlosen Freiraumübertragung vermittels Licht, elektroma
gnetischen Wellen, oder Schall bzw. Ultraschall kombiniert.
Die Informationssender bzw. -empfänger für die drahtlose
Übertragung der Informationen sind als Teile einer optischen
Übertragungsstrecke mit einem optischen Sende- und einem op
tischen Empfangselement oder als Teile einer Hochfrequenz-
Übertragungsstrecke mit einem HF-Sender und einem HF-
Empfänger oder als Teile einer akustischen Übertragungsstrec
ke mit geeignetem Schallerzeugungs- und Empfangsmittel ausge
stattet. Die Anwendung optischer Sende- und Empfangsmittel
besitzt dabei den Vorteil gegenüber einer Hochfrequenz-
Übertragung, dass die Emission von elektromagnetischen Hoch
frequenzwellen, die den Menschen und die Technik beeinflussen
können, vermieden wird.
Die Ankopplung an das Stromversorgungs-Leitungsnetz erfolgt
hierbei nach einem besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung
über die elektrischen Verbraucher des Stromversorgungs-Lei
tungsnetzes, insbesondere und besonders vorteilhaft durch mit
diesem gekoppelte Beleuchtungseinrichtungen, in welchen we
nigstens einer der Informationssender und/oder einer der In
formationsempfänger ausgebildet ist. Der Vorteil hierbei
liegt darin, dass Beleuchtungseinrichtungen meist so instal
liert sind, dass sie einen möglichst großen Raumbereich aus
leuchten, und somit auch einen großen Raumbereich zur draht
losen Kommunikation mit dem zugeordneten elektrischen Gerät,
insbesondere vermittels Licht, abdecken.
Dem folgend ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der In
formationssender bzw. Informationsempfänger in dem in die Be
leuchtungseinrichtung einschraubbaren oder einsteckbaren
Leuchtkörper, beispielsweise Glühbirne, Energiesparlampe, LED
(Leuchtdioden) oder Leuchtstoffröhre bzw. deren Gehäuse oder
Steckerteile, ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist hier
durch keinerlei bauliche Veränderung notwendig. Sogar die be
reits installierten Beleuchtungseinrichtungen können verwen
det werden, jedenfalls ist keine mehrkostenverursachende,
spezielle Beleuchtungseinrichtung notwendig.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften und bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung sind die Informationssender
und/oder Informationsempfänger in durch handelsübliche Steck
dosen ausgebildete Koppel- bzw. Anschlussstellen für Verbrau
cher ausgebildet. Der Vorteil liegt hierbei darin, dass ge
wöhnlicherweise jeder Raum eines Gebäudes mindestens eine
Steckdose aufweist, und somit eine sichere Übertragung von/in
jeden beliebigen Raum des Gebäudes möglich ist.
Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist
eine Zentraleinheit vorgesehen, die die Kommunikation bzw.
Informationsübertragung mehrerer Informationsquellen bzw. In
formationssenken über das Stromversorgungs-Leitungsnetz ver
mittels eines Netzwerkprotokolls steuert. Somit können vor
teilhafterweise mehrere Informationsquellen und Informations
senken zu einem Netzwerk miteinander verknüpft werden, ohne
dass die Übertragung durch Signalkollisionen unmöglich ge
macht wird. Dem folgend weist die Zentraleinheit eine Ver
bindung zu einem externen Kommunikationsnetz auf, beispiels
weise zum Telefonnetz, vermittels welcher eine Kommunikation
der Informationssenken und -quellen bzw. der Zentraleinheit
über das Netz erfolgt.
Ein ebenso vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass
eine Verbindung des Stromversorgungs-Leitungsnetzes zum über
geordneten, unter Umständen länderübergreifenden Stromversor
gernetz vorgesehen ist, über die eine Kommunikation zu einer
weiteren Informationssenke bzw. Informationsquelle oder einer
Zentraleinheit erfolgt, die an einem weiteren lokalen Strom
versorgungs-Leitungsnetz angeschlossen ist. Vorteilhafterwei
se können zur Kommunikation mit weiteren einzelnen Informati
onssenken bzw. Informationsquellen oder Netzen, die einem an
deren Stromversorgungs-Leitungsnetz zugeordnet sind zusätzli
che Leitungen oder Verbindungen über das Telekommunikations
netz oder andere externe Kommunikationsnetze entfallen.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steckdose für den Ein
bau bzw. für die Montage in ein Stromversorgungs-Leitungsnetz
für elektrische Verbraucher bzw. zur Verbindung mit einem
solchen Stromversorgungs-Leitungsnetz, wobei die Steckdose
baulich vereinigt ein Wandlermodul besitzt, das eine Trans
formation von Informationssignalen in drahtloser Form zu ei
ner über das mit der Steckdose verbundene Stromversorgungs-
Leitungsnetz übertragenen drahtgebundenen Form - und/oder um
gekehrt - vornimmt. Von Vorteil hierbei ist, dass die mei
stens in einem Raum vorhandenen Steckdosen, in Kontakt mit
dem Stromversorgungs-Leitungsnetz stehen und somit sonst kei
nerlei Installation von Verbrauchern notwendig sind. Dem fol
gend besitzt das Wandlermodul eine Empfangsvorrichtung
und/oder eine Sendevorrichtung zum Empfangen und/oder zum
Aussenden von Informationssignalen in drahtloser Form. Hier
durch ist vorteilhafterweise eine bidirektionale Verbindung
ermöglicht.
Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung weist
die Steckdose ein fest mit der Steckdose verbundenes Stecker
teil auf, vermittels welchem die Steckdose in eine bereits
vorhandene Steckdose, die mit dem Stromversorgungs-Leitungs
netz verbunden ist, zur Verbindung mit dem Stromversorgungs-
Leitungsnetz eingesteckt wird. Hierdurch ist vorteilhafter
weise nicht einmal mehr die Werkzeug benötigende feste In
stallation einer Steckdose notwendig.
Die Erfindung betrifft ferner einen Leuchtkörper, insbesonde
re einschraubbar oder einsteckbar in eine Fassung, beispiels
weise eine Glühbirne, Leuchtdiode, Energiesparlampe oder
Leuchtstoffröhre, zur Verbindung mit einem Stromversorgungs-
Leitungsnetz. Der Leuchtkörper besitzt baulich vereinigt ein
Wandlermodul, das eine Transformation von Informationssigna
len in drahtloser Form zu einer über das mit dem Leuchtkörper
verbundene Stromversorgungs-Leitungsnetz übertragenen draht
gebundenen Form - und/oder umgekehrt - vornimmt. Dem folgend
besitzt das Wandlermodul eine Empfangsvorrichtung und/oder
eine Sendevorrichtung zum Empfangen und/oder zum Aussenden
von Informationssignalen in drahtloser Form. Hierdurch ist
vorteilhafterweise eine bidirektionale Verbindung ohne Kabel
zwischen beispielsweise räumlich getrennten Computern mög
lich.
Das Wandlermodul besitzt nach einer weiteren bevorzugten Aus
gestaltung der Erfindung eine Empfangsvorrichtung und/oder
eine Sendevorrichtung zum Empfangen und/oder zum Aussenden
von Informationssignalen in drahtloser Form, wodurch eine bi
direktionale Verbindung ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß findet die Informationsübertragung zwischen
wenigstens einer räumlich getrennten Informationsquelle und
wenigstens einer Informationssenke statt, vermittels eines
Stromversorgungs-Leitungsnetzes mit wenigstens einem elektri
schen Verbraucher und/oder mit wenigstens einer Koppel- bzw.
Anschlussstelle für elektrische Verbraucher. Dabei ist vorge
sehen, dass die Übertragung von Information zwischen der we
nigstens einen Informationssenke und der wenigstens einen In
formationsquelle zum Einen drahtgebunden über das Stromver
sorgungs-Leitungsnetz und zum Anderen vermittels wenigstens
eines Informationssenders und wenigstens eines Informati
onsempfängers drahtlos über Licht, elektromagnetische Wellen,
oder Schall bzw. Ultraschall erfolgt, wobei wenigstens einer
der Informationssender und/oder einer der Informationsempfän
ger in einem der Verbraucher oder einer der Koppel- bzw. An
schlussstellen für Verbraucher ausgebildet oder angeordnet
ist und elektrisch über einen Wandler mit mindestens einer
Leitung des Stromversorgungs-Leitungsnetzes gekoppelt wird.
Zusätzlich ist vorgesehen, dass zur Übertragung der Informa
tion auf dem Stromversorgungs-Leitungsnetz zwischen der we
nigstens einen Informationssenke und der wenigstens einen In
formationsquelle bzw. dem wenigstens einen Informationssender
und/oder dem wenigstens einen Informationsempfänger ein Über
tragungsprotokoll angewandt wird, welchen durch eine mit dem
Stromversorgungs-Leitungsnetz verbundene Zentraleinheit über
wacht und gesteuert wird. Hierdurch wird eine wenigstens stö
rungsverminderte Kommunikation zwischen den einzelnen Infor
mationssenken und wenigstens einen Informationsquellen ge
währleistet, insbesondere wenn mehrere Informationsquellen
und/oder -senken einem Stromversorgungs-Leitungsnetz zugeord
net sind.
Die drahtgebundene Übertragung von Information zwischen der
wenigstens einen Informationsquelle und der wenigstens einen
Informationssenke oder Zentraleinheit erfolgt über das Strom
versorgungs-Leitungsnetz und dem diesem übergeordneten, unter
Umständen länderübergreifenden Stromversorgernetz vermittels
einer Verbindung mit diesem, wobei die wenigstens eine Infor
mationssenke oder Zentraleinheit an einem weiteren lokalen
Stromversorgungs-Leitungsnetz angeschlossen ist. Hierdurch
ist ein Informationsaustausch über weite Strecken möglich und
ein sehr großes und flexibles Netz ist ermöglicht, ohne dass
zusätzliche Leitungen zur Datenübertragung verlegt werden
müssten.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbil
dungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung weiter
erläutert. Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellun
gen in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen In
formationsübertragung zwischen einer Informations
quelle und einer Informationssenke mit einem Infor
mationsempfänger in einer Beleuchtungseinrichtung;
Fig. 1a eine schematische Darstellung eines weiteren bevor
zugten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemä
ßen Informationsübertragung zwischen einer Informa
tionsquelle und einer Informationssenke mit einem
Informationsempfänger in einer Steckdose;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Gebäudes mit
einem Stromversorgungs-Leitungsnetz und einer In
formationsquelle und einer Informationssenke;
Fig. 3 eine schematische Verbindung des Stromversorgungs-
Leitungsnetzes bzw. einer Zentraleinheit mit dem
Stromversorgernetz und dem Telekommunikationsnetz;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Komponenten für
eine drahtlose bidirektionale Übertragung; und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vermittels ei
nes Steckerteils in eine Steckdose einsteckbaren
Steckdose mit Sende- bzw. Empfangselement.
In den Fig. 1 und 1a ist ein erfindungsgemäßes Ausfüh
rungsbeispiel einer Informationsübertragung zwischen einer
Informationsquelle 3 und einer Informationssenke 2 mit einem
Informationssender 5 und einem Informationsempfänger 6 darge
stellt. Ein in einem Arbeitsraum auf einem Tisch befindlicher
Computer 3 ist mit einem Kabel 3a mit einem Informationssen
der 5 verbunden. Hier ist auch eine schnurlose Verbindung
beispielsweise über Infrarot möglich. Die von der Informati
onsquelle, die durch den Computer 3 ausgebildet ist, abgege
benen Daten werden von dem Informationssender 5 in Lichtwel
len 7 umgesetzt und abgestrahlt. Die idealerweise über dem
Arbeitsplatz angeordnete, mit dem Stromversorgungs-Leitungs
netz 4 verbundene Beleuchtungseinrichtung 1 enthält in dem
Leuchtkörper 1a den Informationsempfänger 6 (Fig. 1). Genau
so vorteilhaft ist die in Fig. 1a dargestellte Integration
des Informationsempfängers 6 in einer Steckdose 4a des den
Arbeitsplatz enthaltenden Raums, die mit dem fest installier
ten Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 verbunden ist. Der Infor
mationsempfänger 6 ist hierbei in bzw. an der Steckdose 4a so
angeordnet, dass auch bei eingestecktem Stecker noch eine op
tische Verbindung ermöglicht ist.
Der in der Beleuchtungseinrichtung oder der Steckdose ausge
bildete Informationsempfänger 6 empfängt die in Lichtwellen
umgesetzten digitalen Ausgabedaten des Computers 3, welche in
elektrische Signale gewandelt werden und über das Stromver
sorgungs-Leitungsnetz 4 weitergegeben werden. Somit sind kei
ne neuen kostenintensiven oder umständlichen Installationen
in Form von zusätzlichen Datenübertragungs-Leitungen oder -
Einrichtungen für die Kommunikation mit weiteren Geräten bzw.
Informationsquellen oder Informationssenken notwendig.
Die optische Übertragung erfolgt hierbei beispielsweise durch
Infrarotdioden bzw. Laser. Denkbar ist aber auch eine Modula
tion des von der Beleuchtungseinrichtung bzw. dem Leuchtkör
per abgegebenen Lichtes selbst, da Modulationen im Bereich
über 100 Hz vom menschlichen Auge nicht mehr wahrnehmbar
sind.
Der im Beispiel dargestellte Leuchtkörper 1a ist durch eine
in der Beleuchtungseinrichtung eingesteckte (und somit mit
dem Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 verbundene) Energiespar
lampe ausgebildet, die baulich vereinigt ein Wandlermodul be
sitzt, das die Transformation der drahtlosen Informations
signale 7 in die über das Stromversorgungs-Leitungsnetz 4
übertragene drahtgebundene Form - und/oder umgekehrt bei
gleichzeitiger Ausbildung eines Informationsempfängers 6 und
eines Informationssenders 5 zur Ermöglichung einer bidirek
tionalen Kommunikation beispielsweise zwischen zwei Computern
- vornimmt.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Gebäude 11 mit dem darin fest
verlegten Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 (übliches Haus
haltsnetz zur Netzspannungsversorgung) mit Koppel- bzw. An
schlussstellen für Verbraucher 4a (Steckdosen), wobei in ei
nem Raum des Gebäudes eine Informationsquelle 3 und in einem
anderen Raum einen Informationssenke 2 angeordnet ist. Die
Kommunikation erfolgt wieder über optische Übertragungsstrec
ken mit Informationssendern 5 und Informationsempfängern 6
(hier sind jeweils zwei getrennt in der Beleuchtungseinrich
tung 1 ausgebildete Empfänger 6 und Sender 5 zur Ermöglichung
einer bidirektionalen Übertragung dargestellt). Sowohl die
Informationsquelle 3 als auch die Informationssenke 2 sind
vermittels drahtloser Übertragung an das Stromversorgungs-
Leitungsnetz 4 des Gebäudes 11 gekoppelt. Die Informations
quelle 3 ist hierbei im dargestellten Beispiel durch ein
tragbares Gerät, beispielsweise ein Laptop, ohne weiteren
Netzanschluss ausgebildet, die Ein- bzw. Auskopplung der op
tischen Informationen in das Stromversorgungs-Leitungsnetz 4
erfolgt in bzw. an der an der Decke angeordneten Beleuchtung.
Die Informationssenke 2, beispielsweise ein Computer, ist
über ein Netzkabel 2a an einer Steckdose 4a mit dem Stromver
sorgungs-Leitungsnetz 4 zur Spannungsversorgung verbunden.
Die Ein- bzw. Auskopplung der optischen Informationen in das
Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 erfolgt hier in bzw. an der
Steckdose 4a. Weiterhin dargestellt ist die über das Strom
versorgungs-Leitungsnetz 4 angekoppelte Zentraleinheit 8.
Vermittels der Zentraleinheit 8 wird die (möglichst kollisi
onsfreie) Kommunikation der Informationsquellen und -senken
durch ein von ihr gesteuertes Übertragungsprotokoll und/oder
geeignete Umsetzung oder Verstärkung der elektrischen Signale
auf dem Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 gesichert. Eine Ver
bindung der am Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 angeschlosse
nen Informationsquellen und -senken bzw. der Zentraleinheit 8
mit weiteren Informationsquellen und -senken bzw. Zentralein
heiten oder sonstigen Einrichtungen ist durch eine in Fig. 3
gezeigte an der Zentraleinheit 8 angeschlossene Telefonlei
tung des Telefonnetzes 9 möglich. Fig. 3 zeigt weiterhin ei
ne Verbindung zu einem übergeordneten, unter Umständen län
derübergreifenden Stromversorgernetz 10, die eine Verbindung
mit weiteren Informationsquellen und -senken bzw. Zentralein
heiten oder sonstigen Einrichtungen ermöglicht. Beispielswei
se können die von dem Informationsempfänger oder der Informa
tionsquelle in elektrische Signale umgesetzten Informationen
direkt an das Stromversorgernetz abgegeben werden und am
nächsten Knoten des Stromversorgers weiter verarbeitet bzw.
verteilt werden. Hierdurch kann auch auf die Zentraleinheit 8
verzichtet werden. Wird die Verbindung des Stromversorgernetz
10 über die Zentraleinheit 8 oder eine andere nicht näher
dargestellte Vorrichtung vorgenommen, so könnte über diese
auch eine Abblockung der Daten erfolgen, eine höhere Datensi
cherung durch Abschirmung des Gebäudes 11 gegenüber dem
Stromversorgernetz 10 wäre somit gewahrt.
Im gezeigten Beispiel besitzt die Beleuchtungseinrichtung 1
selbst das baulich integrierte Wandlermodul, das eine Emp
fangsvorrichtung 6 und eine Sendevorrichtung 5 zum Empfangen
und Aussenden der Informationssignale in drahtloser Form auf
weist. Somit können handelsübliche Leuchtkörper (beispiels
weise Glühbirnen) in diese eingesetzt werden. Das Wandlermo
dul nimmt wieder die Transformation von Informationssignalen
in drahtloser Form zu einer über das mit der Beleuchtungsein
richtung verbundene Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 übertra
genen drahtgebundenen Form (beispielsweise elektromagnetische
Wellen, Licht, Schall oder Ultraschall) - und umgekehrt -
vor.
In Fig. 4 sind schematisch die Komponenten einer Schnitt
stelle zwischen drahtgebundener und drahtloser bidirektiona
len Informationsübertragung dargestellt. An das Stromversor
gungs-Leitungsnetz 4 ist zur Auskopplung der elektrisch über
dasselbe übertragenen Informationen ein Wandler (Dekoder bzw.
Enkoder) 41 gekoppelt, der gegebenenfalls das Signal der In
formation wandelt, verstärkt oder dekodiert, und den Sender
42 ansteuert. Der Sender 42, der, je nach Übertragungsart,
beispielsweise durch eine LED, einen Laser oder einen Hoch
frequenz-Sender ausgebildet sein kann, überträgt die Informa
tionen drahtlos zum Empfangselement 43 des Gerätes 44. Zur
Einkopplung der drahtlos vom Sendeelement 45 des Geräts 44
zum Empfänger 46, der beispielsweise je nach Übertragungsart
durch eine Diode oder einen Hochfrequenz-Empfänger ausgebil
det sein kann, übertragenen Informationen ist ein weiterer
Wandler (Dekoder bzw. Enkoder) 47 vorgesehen, der mit dem
Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 verbunden ist und der gegebe
nenfalls das Signal des Empfängers 46 wandelt, verstärkt oder
dekodiert.
Fig. 5 zeigt eine weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin
dung, nach der die Steckdose 4b für die Verbindung elektri
scher Verbraucher mit einem Stromversorgungs-Leitungsnetz 4,
ein fest mit der Steckdose 4b verbundenes Steckerteil 4c auf
weist, vermittels welchem die Steckdose 4b wie ein Adapter in
eine bereits vorhandene Wanddose 4d, die im dargestellten
Beispiel fest mit dem Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 verbun
den ist, zur Verbindung mit dem Stromversorgungs-Leitungsnetz
4 eingesteckt wird. Die Steckdose 4b ist wiederum baulich mit
einem Wandlermodul vereinigt, welches eine Transformation von
Informationssignalen in drahtloser Form zu einer über das mit
der Steckdose verbundene Stromversorgungs-Leitungsnetz 4
übertragenen drahtgebundenen Form - und/oder umgekehrt - vor
nimmt. Die fest installierte Wanddose 4d ist vorteilhafter
weise so zu wählen, dass eine gute Abdeckung des Raumes bzw.
eine gute Verbindung zu dem zu verbindendem Gerät (Informati
onsquelle oder -senke) gewährleistet ist. Somit sind keine
Werkzeuge benötigenden Installationen notwendig, um ein In
formationsübertragungsnetz in einem Gebäude 11 aufzubauen.
Lediglich in jedem Raum, zu dem eine Verbindung hergestellt
werden soll, ist eine Steckdose 4b mit einem Wandlermodul mit
einem Sender und einem Empfänger einzustecken. Auch die even
tuell zum Einsatz kommende Zentraleinheit 8 ist auf diese Art
und Weise einfach durch Einstecken eines Steckers in eine
Steckdose mit dem Stromversorgungs-Leitungsnetz 4 zu verbin
den. Eine sehr schnelle und sehr einfache Installation eines
Informationübertragungsnetzes ist somit ermöglicht, ohne dass
störende Kabel von den zu vernetzenden Geräten geführt werden
müssen.
1
Beleuchtungseinrichtung
1
a Leuchtkörper
2
Informationssenke
2
a Netzkabel
3
Informationsquelle
3
a Verbindung Informationsquelle mit Informationssender
4
Stromversorgungs-Leitungsnetz
4
a Steckdose
5
Informationssender
6
Informationsempfänger
7
Lichtwellen
8
Zentraleinheit
9
Telefonnetz
10
Stromversorgernetz
11
Gebäude
41
Wandler
42
Sender
43
Empfangselement
44
Gerät
45
Sendeelement
46
Empfänger
47
Wandler
Claims (17)
1. Stromversorgungs-Leitungsnetz mit wenigstens einem elek
trischen Verbraucher (1) und/oder mit wenigstens einer Kop
pel- oder Anschlussstelle für elektrische Verbraucher, wobei
dem Stromversorgungs-Leitungsnetz (4) wenigstens eine Infor
mationssenke (2) und wenigstens eine Informationsquelle (3)
zugeordnet ist, wobei eine Übertragung von Information zwi
schen der wenigstens einen Informationsquelle und der wenig
stens einen Informationssenke zum Einen drahtgebunden über
die Leitungen des Stromversorgungs-Leitungsnetzes (4) und zum
Anderen vermittels wenigstens eines Informationssenders (5)
und wenigstens eines Informationsempfängers (6) drahtlos er
folgt, wobei wenigstens einer der Informationssender und/oder
einer der Informationsempfänger in einem der Verbraucher (1)
oder einer der Koppel- oder Anschlussstellen für Verbraucher
ausgebildet ist und elektrisch über einen Wandler mit minde
stens einer Leitung des Stromversorgungs-Leitungsnetzes (4)
gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrischen Verbraucher des Stromversorgungs-Lei
tungsnetzes durch Beleuchtungseinrichtungen (1) ausgebildet
sind und dass der Informationssender (5) oder Informati
onsempfänger (6) in einem in die Beleuchtungseinrichtung (1)
einschraubbaren oder einsteckbaren Leuchtkörper angeordnet
ist.
2. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stromversorgungs-Leitungsnetz ein Haushaltsnetz (4)
zur Netzspannungsversorgung ist.
3. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übertragung von Information über Licht (7), elektro
magnetische Wellen, Schall oder Ultraschall erfolgt.
4. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Koppel- oder Anschlussstellen für Verbraucher durch
Steckdosen ausgebildet sind.
5. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das die drahtlos zu übertragenden Informationssignale
sendende und/oder empfangende Element des Informationssenders
und/oder Empfängers in dem Bereich der Steckdose angeordnet
ist, der bei eingestecktem Netzstecker von außen sichtbar
ist.
6. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach einem der Ansprüche 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Informationssender (5) oder Informationsempfänger
(6) in einer Glühbirne (1a), Energiesparlampe, Leuchtstoff
röhre, dessen Gehäuse oder Steckerteil, angeordnet ist.
7. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach einem der Ansprüche 1
bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zentraleinheit (8) vorgesehen ist, die die Kommuni
kation und/oder Informationsübertragung mehrerer Informati
onsquellen (3) und/oder Informationssenken (2) über das
Stromversorgungs-Leitungsnetz (4) vermittels eines Netzwerk
protokolls steuert.
8. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zentraleinheit (8) eine Verbindung zu einem externen
Kommunikationsnetz (9) aufweist, vermittels welcher eine Kom
munikation der Informationssenken (2) und -quellen (3) oder
der Zentraleinheit über das Kommunikationsnetz erfolgt.
9. Stromversorgungs-Leitungsnetz nach einem der Ansprüche 1
bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Verbindung des Stromversorgungs-Leitungsnetzes (4)
zum übergeordneten, unter Umständen länderübergreifenden
Stromversorgernetz (10) vorgesehen ist, über die eine Kommu
nikation zu einer weiteren Informationssenke, Informations
quelle oder einer Zentraleinheit erfolgt, die an einem weite
ren lokalen Stromversorgungs-Leitungsnetz angeschlossen ist.
10. Steckdose für den Einbau oder für die Montage in ein
Stromversorgungs-Leitungsnetz für elektrische Verbraucher
oder zur Verbindung mit einem solchen Stromversorgungs-
Leitungsnetz,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steckdose (4a, 4b) baulich vereinigt ein Wandler
modul besitzt, das eine Transformation von Informationssigna
len in drahtloser Form zu einer über das mit der Steckdose
verbundene Stromversorgungs-Leitungsnetz (4) übertragenen
drahtgebundenen Form - und/oder umgekehrt - vornimmt.
11. Steckdose nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Wandlermodul eine Empfangsvorrichtung (6) und/oder
eine Sendevorrichtung (5) zum Empfangen und/oder zum Aussen
den von Informationssignalen (7) in drahtloser Form besitzt.
12. Steckdose nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von dem Wandlermodul ausgesendeten und/oder empfan
genen Informationssignale in Form von elektromagnetischen
Wellen, Licht, Schall oder Ultraschall abgegeben und/oder
empfangen werden.
13. Steckdose nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steckdose (4a) Mittel zur ortsfesten Montage mit ei
ner Wandung aufweist.
14. Steckdose nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steckdose (4b) ein fest mit der Steckdose verbunde
nes Steckerteil (4c) aufweist, vermittels welchem die Steck
dose in eine bereits vorhandene Dose (4d), die mit dem Strom
versorgungs-Leitungsnetz (4) verbunden ist, zur Verbindung
mit dem Stromversorgungs-Leitungsnetz (4) eingesteckt wird.
15. Leuchtkörper, einschraubbar oder einsteckbar in eine Fas
sung, beispielsweise Glühbirne, Energiesparlampe oder Leucht
stoffröhre, zur Verbindung mit einem Stromversorgungs-
Leitungsnetz,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leuchtkörper (1a) baulich vereinigt ein Wandlermodul
besitzt, das eine Transformation von Informationssignalen in
drahtloser Form zu einer über das mit dem Leuchtkörper ver
bundene Stromversorgungs-Leitungsnetz (4) übertragenen draht
gebundenen Form - und/oder umgekehrt - vornimmt.
16. Leuchtkörper nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Wandlermodul eine Empfangsvorrichtung (6) und/oder
eine Sendevorrichtung zum Empfangen und/oder zum Aussenden
von Informationssignalen in drahtloser Form besitzt.
17. Leuchtkörper nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von dem Wandlermodul ausgesendeten und/oder empfan
genen Informationssignale in Form von elektromagnetischen
Wellen, Licht (7), Schall oder Ultraschall abgegeben und/oder
empfangen werden.
Priority Applications (1)
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DE19935003A DE19935003C2 (de) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Stromversorgungs-Leitungsnetz zur Informationsübertragung |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=7916073
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DE19935003A Expired - Fee Related DE19935003C2 (de) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Stromversorgungs-Leitungsnetz zur Informationsübertragung |
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