DE19942762A1 - Unit for bidirectional, timely and automatic data transfer based on modern information technologies (communication transmitter) - Google Patents

Unit for bidirectional, timely and automatic data transfer based on modern information technologies (communication transmitter)

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DE19942762A1
DE19942762A1 DE19942762A DE19942762A DE19942762A1 DE 19942762 A1 DE19942762 A1 DE 19942762A1 DE 19942762 A DE19942762 A DE 19942762A DE 19942762 A DE19942762 A DE 19942762A DE 19942762 A1 DE19942762 A1 DE 19942762A1
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data
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communication
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Ottmar Lorenz
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Abstract

The invention relates to a device (1) for automatically acquiring and bi-directionally transmitting data. The device has a first interface (2.1) for inputting data, a second interface (2.2) for outputting data and a translation unit (3) for processing data. The invention is characterised in that the first interface (2.1) can be used to connect a busable system, in that the second interface (2.2) is an interface with the data communications network and in that the intelligent translation unit (3) consists of one or more individually programmable processors (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) which are connected and programmed in such a way that the translation unit (3) can identify a data communication via the second interface (2.2), transmit a data query to the busable system via the first interface (2.1) for forwarding to the/each terminal (4.0) and read, process and forward to the second interface (2.2)a data reply from the/each terminal (4.0), via the busable system.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronisches Vorrichtung zur automatischen, bidirektionalen Datenkommunikation, aufweisend eine erste intelligente Schnittstelle zur bidirektionalen Kommunikation mit Feldgeräten, eine zweite intelligente Schnittstelle zur vom Datenverkehr der Schnittstelle 1 unabhängigen Datenkommunikation, mit übergeordneten Systemen, sowie eine Communication Unit zur Verarbeitung der Daten. Die beiden Schnittstellen sowie die Communication Unit wird im folgenden Übersetzungseinheit genannt. Die Gesamteinheit wird im folgenden als Ausleseeinheit bezeichnet.The invention relates to an electronic device for automatic, bidirectional data communication, comprising a first intelligent interface for bidirectional communication with field devices, a second intelligent interface for data communication independent of the data traffic of interface 1 , with higher-level systems, and a communication unit for processing the data. The two interfaces and the communication unit are referred to below as the translation unit. The entire unit is referred to below as the read-out unit.

Die in privaten Haushalten in Gewerbe- oder Industriebetrieben betrieben befindlichen Endgeräte, wie Gas-, Wasser- und Stromzähler werden i. d. R. einmal pro Jahr durch den zuständigen Energieversorger abgelesen. Der Energieversorger muß die Daten manuell von einem Mitarbeiter oder den Endverbraucher ablesen lassen. Diese Daten werden anschließend überwiegend manuell in einen Rechner übertragen, was viele Fehlerquellen in sich birgt. Im Rechner bilden sie die Grundlage der Abrechnung. Nach der Erfassung der Daten besitzt der Verbraucher nur sehr eingeschränkt die Möglichkeit, seinen spezifischen Verbrauch bezüglich Spitzenlast oder Schleichlast zu überprüfen, bzw. die Daten im Vergleich mit Vergangenheitswerten zu betrachten. Des weiteren sind Regel- oder Steuereingriffe der Energieversorgungsunternehmen (EVU) in das aktuelle Konzept der Energieversorgung z. B. bzgl. Lastmanagement oder Mehrwertdienste praktisch unmöglich.Operated in private households in commercial or industrial companies located devices, such as gas, water and electricity meters are i. d. R. once per year read by the responsible energy supplier. The energy supplier must read the data manually from an employee or the end user to let. This data is then mostly manually entered into a computer transfer, which has many sources of error. In the computer they form the Basis of billing. After collecting the data, the consumer owns only very limited in terms of its specific consumption Check peak load or creep load, or the data in comparison with To look at past values. There are also regular or control interventions of energy supply companies (EVU) in the current concept of Energy supply z. B. practical with regard to load management or value-added services impossible.

Einen weiteren Einsatzfall bildet die Energiemengenbilanzierung bis zur Transportnetzebene für ein gesamtes Regelgebiet.Another application is the energy balance up to Transport network level for an entire control area.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Gerät zu schaffen, das verschiedene Schnittstellen und Protokolle verwalten kann und damit eine variable, zeitnahe und automatische Auslesung von Daten, sowie Eingriffe zur Steuerung oder Regelung ermöglicht. (z. B. Laststeuerung, Lastprofilüberwachung, Mehrwertdienste der EVU, Fahrplanüberwachung oder Bezugsleistungsüberwachung).The invention was based, a simple and inexpensive device the task  to create that can manage various interfaces and protocols and thus a variable, timely and automatic reading of data, as well Interventions for control or regulation enabled. (e.g. load control, Load profile monitoring, EVU value-added services, timetable monitoring or Reference power monitoring).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist,
This object is achieved according to the invention by a device of the type mentioned at the outset, which is characterized in that

  • - daß durch die erste Schnittstelle ein busfähiges System ankoppelbar ist, an das ein oder mehrere Endgeräte nach der jeweiligen Buscharakteristik anschließbar sind,- That a bus-capable system can be coupled to the first interface one or more end devices can be connected according to the respective bus characteristics are,
  • - daß die zweite Schnittstelle eine Schnittstelle zum ISDN-Telefonnetz oder zum Kabelfernsehnetz oder zur Satelitenübertragung oder zu Wide Area Network (WAN) ist und- That the second interface is an interface to the ISDN telephone network or Cable television network or for satellite transmission or to wide area network (WAN) is and
  • - daß die intelligente Übersetzungseinheit aus einem oder mehreren individuell programmierbaren Prozessoren besteht, die so verschaltet und programmiert sind, daß die Communication Unit eine Datenkommunikation über die zweite Schnittstelle erkennen kann und eine Datenanfrage an das busfähige System zur Weiterleitung an das oder jedes Endgerät senden kann und eine Datenantwort von dem oder jedem Endgerät über das busfähige System lesen, bearbeiten und an die zweite Schnittstelle weitergeben kann.- That the intelligent translation unit from one or more individually programmable processors, which are interconnected and programmed are that the communication unit has data communication over the second Interface can recognize and a data request to the bus-compatible system Forwarding to the or each end device can send and a data response read, edit and from the or each end device via the bus-compatible system can pass on to the second interface.

Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert. Ein Beschränkung der Erfindung in irgend einer Weise ist dadurch nicht beabsichtigt.The invention is explained in more detail below. A limitation of the invention in this is not intended in any way.

Erste SchnittstelleFirst interface

An die erste Schnittstelle ist ein, Bussystem zur bidirektionalen Kommunikation mit Sensoren und Aktoren angekoppelt.A bus system for bidirectional communication with is connected to the first interface Coupled sensors and actuators.

Die intelligente Schnittstelle bearbeitet den bidirektionalen Datenverkehr in Abhängigkeit der Communication Unit, jedoch zeitlich und datentechnisch unabhängig von dem Datenverkehr der zweiten Schnittstelle. The intelligent interface processes the bidirectional data traffic in Dependency on the communication unit, however, in terms of time and data technology regardless of the data traffic of the second interface.  

Der Anschluß des Bussystems kann entweder über dem des Bussystems eigenen Übertragungsmedium oder mittels Lichtwellenleiter erfolgen, wobei die Umwandlung der elektrischen Signale in Lichtsignale, bzw. der Lichtsignale in elektrische Signale Bestandteil des Bus Masters ist.The connection of the bus system can either be above that of the bus system Transmission medium or by means of optical fibers, the conversion the electrical signals in light signals, or the light signals in electrical signals Is part of the bus master.

Zusätzlich zu einer Vorverarbeitung der Daten bzgl. einer Plausibilisierung auf Grundlage deskriptiver Statistik bildet die intelligente erste Schnittstelle den Busmaster des entsprechenden Bussystems ab. Die Methoden der deskriptiven Statistik entsprechen standartisierten und allgemeingültigen Algorithmen (Analysis für Ingenieure; Fachbuchverlag Leipzig), welche jedoch auf das entsprechende Bussystem abgestimmt sind.In addition to preprocessing the data for a plausibility check The intelligent first interface forms the basis of descriptive statistics Bus master of the corresponding bus system. The methods of descriptive Statistics correspond to standardized and generally applicable algorithms (analysis for engineers; Fachbuchverlag Leipzig), which, however, on the corresponding Bus system are coordinated.

Ebenso busspezifisch gestaltet sich die Signalübertragung von dem Bus Master in Richtung Sensorik oder Aktorik, und umgekehrt.The signal transmission from the bus master in is also bus-specific Towards sensors or actuators, and vice versa.

Vor, bzw. nach Wandlung der Datenströme in das entsprechenden Busformat (je nach Datenrichtung) werden die Daten gemäß einer gesicherten Übertragung nach Vorgabe des ISO-Referenzmodells zur Schnittstellenbeschreibung wie folgt intern verarbeitet:Before or after converting the data streams into the corresponding bus format (each according to data direction), the data is transferred according to a secure transmission Specification of the ISO reference model for the interface description as follows internally processed:

Schicht 1 (Physical Layer)Layer 1 (physical layer)

  • - Übertragungsmedium (Bus)- transmission medium (bus)
Schicht 2 (Data Link Layer)Layer 2 (Data Link Layer)

  • - Sicherung der Informationsübertragung durch Prüf- und Steuerzeichen, sowie mittels deskriptiver Statistik- Securing the information transmission with test and control characters, as well using descriptive statistics
Schicht 3 (Network Layer)Layer 3 (network layer)

  • - Auswahl von Übertragungswegen je nach Bussystem- Selection of transmission routes depending on the bus system
Schicht 4 (Transport Layer)Layer 4 (Transport Layer)

  • - Errichten und Auflösen der Transportverbindungen- Establishing and breaking up the transport connections
Schicht 5 (Session Layer)Layer 5 (session layer)

  • - Steuerung der gesamten Kommunikation und Dialogverbindung- Control of all communication and dialog connection
Schicht 6 (Presentation Layer)Layer 6 (Presentation Layer)

  • - Aufbereitung der übertragenen Informationen in ein nutzbares und platzoptimiertes Datenformat- Processing the transmitted information into a usable and space-optimized data format
Schicht 7 (Application Layer)Layer 7 (Application Layer)

  • - Schnittstelle zu Communication Unit- Interface to communication unit

Der Zyklus des Datentransfers ist von dem Maximum durch das entsprechende Bussystem und im Minimum durch entsprechend Konfiguration vorgegeben.The cycle of data transfer is from the maximum through the corresponding Bus system and at least specified by the corresponding configuration.

Zweite SchnittstelleSecond interface

Die zweite Schnittstelle verarbeitet den bidirektionalen Datenverkehr zu dem überlagerten System.The second interface processes the bidirectional data traffic to the layered system.

Die externen Kommunikationen erfolgen über ISDN-Netz oder Kabelfernsehnetz oder GSM Datenfunk oder mittels WAN.External communications take place via ISDN network or cable television network or GSM data radio or via WAN.

Zusätzlich zur Funktion eines handelsüblichen Kommunikationscontrollers bildet die zweite Schnittstelle die Funktionalitäten Kryptologie, Zugangsberechtigung und Paketgenerierung (unabhängig des eingesetzten Übertragungsweges) ab.In addition to the function of a commercially available communication controller, the second interface the functionalities cryptology, access authorization and Packet generation (regardless of the transmission path used).

Im Baustein Kryptologie werden die Daten, ankommend von der externen Einheit entschlüsselt, sowie die Daten, abgehend zur externen Einheit mit einem max. 64 bit Algorithmus verschlüsselt bzw. entschlüsselt.In the cryptology block, the data arriving from the external unit decrypted, as well as the data, going to the external unit with a max. 64 bit Encrypted or decrypted algorithm.

Da eine eindeutige Zugangsberechtigung über die vorgenannten Kommunikationswege nicht sicher realisiert werden kann, wird diese Funktion über einen Zufallsalgorithmus in Verbindung mit einer eindeutigen Kennung mit einer Sicherheit von annähernd 100% realisiert. Ein unautorisierter Zugriff führt zu einer unverzüglichen Trennung des Systems von dem anrufenden System. Des weiteren wird ein Alarmruf an das übergeordnete System gesendet.Because a clear access authorization over the aforementioned Communication channels cannot be implemented securely, this function is used a random algorithm in connection with a unique identifier with a Security of almost 100% achieved. An unauthorized access leads to a immediate disconnection of the system from the calling system. Furthermore an alarm call is sent to the higher-level system.

Vor, bzw. nach Wandlung der Datenströme in das entsprechenden Kommunikationsformat (je nach Datenrichtung) werden die Daten gemäß einer gesicherten Übertragung nach Vorgabe des ISO-Referenzmodells zur Schnittstellenbeschreibung wie folgt intern verarbeitet:Before or after converting the data streams into the corresponding ones Communication format (depending on the data direction), the data is according to a secure transmission according to the specification of the ISO reference model Interface description processed internally as follows:

Schicht 1 (Physical Layer)Layer 1 (physical layer)

  • - Übertragungsmedium (Kommunikationsmedium)- transmission medium (communication medium)
Schicht 2 (Data Link Layer)Layer 2 (Data Link Layer)

  • - Sicherung der abschnittsweise gesicherten Informationsübertragung durch Prüf- und Steuerzeichen, dem Algorithmus zur Zugangssicherung sowie dem max. 64 bit Algorithmus zur Kryptologie. Fehler im Physical Layer z. B. Bitfehler durch Übersprechen, werden korrigiert. Die genutzten Prüfbits der einzelnen Instanzen werden durch das Kommunikationsmedium vorgegeben. Für die Flußregelung wird ein modifiziertes HDLC Protokoll eingesetzt, jedoch ohne die typischen Ratenbegrenzungen bzgl. begrenztem Speicherplatz.- Securing the information transmission secured in sections by Check and control characters, the algorithm for securing access and the Max. 64 bit algorithm for cryptology. Errors in the physical layer e.g. B.  Bit errors due to crosstalk are corrected. The check bits used by the individual instances are specified by the communication medium. A modified HDLC protocol is used for the flow control, however without the typical rate limits regarding limited storage space.
Schicht 3 (Network Layer)Layer 3 (network layer)

  • - Auswahl von Übertragungswegen je nach Kommunikationssystem um die Endsysteme miteinander verbinden zu können.- Selection of transmission routes depending on the communication system To be able to connect end systems with each other.
Schicht 4 (Transport Layer)Layer 4 (Transport Layer)

  • - Errichten und Auflösen der Transportverbindungen- Establishing and breaking up the transport connections
Schicht 5 (Session Layer)Layer 5 (session layer)

  • - Steuerung der gesamten Kommunikation und Dialogverbindung- Control of all communication and dialog connection
Schicht 6 (Presentation Layer)Layer 6 (Presentation Layer)

  • - Aufbereitung der übertragenen Informationen in ein nutzbares und platzoptimiertes Datenformat- Processing the transmitted information into a usable and space-optimized data format
Schicht 7 (Application Layer)Layer 7 (Application Layer)

  • - Schnittstelle zu Communication Unit- Interface to communication unit

Der Zyklus des Datentransfers von bzw. zu dem überlagerten System ist zyklisch konfigurierbar bzw. streng ereignisabhängig.The cycle of data transfer from or to the higher-level system is cyclical configurable or strictly event-dependent.

Communication UnitCommunication Unit

Die Communication Unit teilt sich auf in die Bereiche Prozessor, interner Bus und Dual Port Memory (DPM).The Communication Unit is divided into the areas processor, internal bus and Dual port memory (DPM).

Auf Anforderung (peripherer Initiative, Direct Memory Access (DMA)) der ersten und der zweiten Schnittstelle werden Daten in den DPM geschrieben bzw. ausgelesen. Durch intelligente Anordnung des internen Busses innerhalb des Multilayerboards werden Datentransferraten von mehreren Millionen Bytes pro Sekunde erreicht. Der DMA ist als Dual Port Memory ausgebildet, um einen gleichzeitigen Zugriff von zwei Schnittstellen auf den Speicher zu gewährleisten.On request (peripheral initiative, direct memory access (DMA)) of the first and The second interface writes or reads data into the DPM. Through the intelligent arrangement of the internal bus within the multilayer board data transfer rates of several million bytes per second are achieved. The DMA is designed as a dual port memory to allow simultaneous access by two Ensure interfaces to the memory.

Die Communication Unit realisiert die einzelnen Prozeßabläufe mittels eines Multitasking Real Time Betriebssystem. The Communication Unit implements the individual process flows using a Multitasking real time operating system.  

Auf Grundlage des Betriebssystems werden die Auswertefunktionen mittels statistischer Methoden oder genetischer Algorithmen zur stochastischen Optimierung, Alarmfunktionen sowie Schalt- und Regelfunktionen implementiert.The evaluation functions are based on the operating system statistical methods or genetic algorithms for stochastic Optimization, alarm functions as well as switching and control functions implemented.

Die gespeicherten Daten können bei Bedarf von einem übergeordneten System abgerufen werden. Alle Kommunikationsfunktionen mit dem überlagerten System sind streng nach dem Master Slave Verfahren aufgebaut, wobei die Erfindung immer (auch im Alarmfalle) den Part des Slave übernimmt.If necessary, the stored data can be transferred from a higher-level system be retrieved. All communication functions with the higher-level system are built strictly according to the master slave procedure, the invention always (also in the event of an alarm) takes over the part of the slave.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur automatischen Erfassung und bidirektionalen Übertragung von Daten, aufweisend eine erste Schnittstelle für den Dateneingang, eine zweite Schnittstelle für den Datenausgang sowie eine Übersetzungseinheit zur Bearbeitung der Daten, dadurch gekennzeichnet,
The invention therefore relates to a device for automatic acquisition and bidirectional transmission of data, having a first interface for data input, a second interface for data output and a translation unit for processing the data, characterized in that

  • - daß durch die erste Schnittstelle ein busfähiges System ankoppelbar ist, an das ein oder mehrere Endgeräte nach der jeweiligen Buscharakteristik anschließbar sind,- That a bus-capable system can be coupled through the first interface one or more devices according to the respective bus characteristics can be connected,
  • - daß die zweite Schnittstelle eine Schnittstelle zum ISDN-Telefonnetz oder zum Kabelfernsehnetz oder zur Satelitenübertragung oder zu Wide Area Network (WAN) ist und- That the second interface is an interface to the ISDN telephone network or to the cable television network or for satellite transmission or to wide area Network (WAN) is and

daß die intelligente Übersetzungseinheit aus einem oder mehreren individuell programmierbaren Prozessoren besteht, die so verschaltet und programmiert sind, daß die Communication Unit eine Datenkommunikation über die zweite Schnittstelle erkennen kann und eine Datenanfrage über die erste Schnittstelle an das busfähige System zur Weiterleitung an das oder jedes Endgerät senden kann und eine Datenantwort von dem oder jedem Endgerät über das busfähige System lesen, bearbeiten und an die zweite Schnittstelle weitergeben kann.that the intelligent translation unit from one or more individually programmable processors, which are interconnected and programmed, that the communication unit data communication via the second interface can recognize and a data request via the first interface to the bus-capable System for forwarding to the or each terminal can send and a Read data response from the or each end device via the bus-capable system, edit and pass on to the second interface.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Es können auch einzelne oder mehrere dieser Ausgestaltungen jeweils für sich oder in Kombination Lösungen der erfindungsbegründenden Aufgabe darstellen und es sind auch die offenbarten Merkmale beliebig kombinierbar. Preferred configurations are disclosed in the subclaims. It can also one or more of these configurations each individually or in Combine and represent solutions of the task based on the invention the disclosed features can also be combined as desired.  

Die Erfindung bietet folgende Vorteile:The invention offers the following advantages:

Durch die automatische Ablesung aller relevanter Daten, realisiert über eine ISDN Kopplung, entfällt die manuelle Vorort Ablesung durch einen Mitarbeiter des Energieversorgers oder den Endverbraucher. Ferner besteht für den Verbraucher die Möglichkeit zu jedem Zeitpunkt seine Verbrauchsdaten über einen Rechner und Internet einzusehen und z. B. mit Vergangenheitswerten zu vergleichen. Die Ausleseeinheit zeichnet sich zudem dadurch aus, daß für die Auslesung der Daten keine eigene Telefonleitung (Rufnummer) benötigt wird, sondern eine bereits bestehender ISDN-Anschluß mitbenutzt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit Vorteil zur Übertragung der Daten über moderne Kommunikationsnetze, insbesondere über das Kabelfernsehnetz oder zur Satelitenübertragung, verwendet werden. Für den Anschluß an das Kabelfernsehnetz und zur Satelitenübertragung eignet sich als zweite Schnittstelle z. B. eine sogenannte Set-Top-Box wie sie in "Multimedia-Datenbanksysteme" (http://www.ipd.ira.uka.de/~oosem/MM98/Schneider/folge.html#1) beschrieben ist.Through the automatic reading of all relevant data, implemented via an ISDN Coupling, the manual on-site reading by an employee of the Energy supplier or the end user. There is also for the consumer the possibility of his consumption data at any time on a computer and View the Internet and e.g. B. to compare with past values. The Readout unit is also characterized in that for reading the data no separate telephone line (phone number) is required, but one already existing ISDN connection can be used. The invention Device can be used to transfer data over modern Communication networks, in particular via the cable television network or Satellite transmission. For connection to the Cable television network and for satellite transmission is suitable as a second interface e.g. B. a so-called set-top box as used in "multimedia database systems" (http://www.ipd.ira.uka.de/~oosem/MM98/Schneider/sequences.html#1).

Die neue Anordnung ermöglicht es, Zählerstände zeitnah und kostengünstig über ein ISDN Netz, ohne Schaltung einer eigenen Rufnummer (Standleitung), auszulesen.The new arrangement enables meter readings to be promptly and inexpensively ISDN network can be read out without switching its own number (dedicated line).

Die Ausleseeinheit kann unterschiedliche Daten (Gas-, Wasser-, Stromverbräuche) flexibel, automatisch und zeitnah erfassen, umsetzen und weiterleiten. Durch die Benutzung der vorhandenen Infrastruktur ist eine geringe Verkabelung, leichte Zugänglichkeit und hohe Verfügbarkeit gewährleistet.The readout unit can have different data (gas, water, electricity consumption) record, implement and forward flexibly, automatically and promptly. Through the Using the existing infrastructure is low wiring, light Accessibility and high availability guaranteed.

Diese Art der bidirektionalen Kommunikation ermöglicht völlig neue Perspektiven in der Energie- und Prozeßplanung, sowohl für den Endverbraucher, als auch für das EVU (schnelle und transparente Bearbeitung, Fernwartung, Überwachung und Leckagenortung, Last- und zeitabhängige Abrechnungsverfahren, Laststeuerung, zeitgerichtete Verbrauchsermittlung im liberalisierten Energiemarkt, etc.) This type of bidirectional communication enables completely new perspectives in of energy and process planning, both for the end user and for that EVU (fast and transparent processing, remote maintenance, monitoring and Leak detection, load and time-dependent billing procedures, load control, timely consumption determination in the liberalized energy market, etc.)  

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungsbeispiele näher beschrieben. Eine Beschränkung der Erfindung in irgend einer Weise ist dadurch nicht beabsichtigt.The device according to the invention is described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2. It is not intended to limit the invention in any way.

Es zeigtIt shows

Fig. 1: eine schematische Übersicht der Erfindung und Fig. 1: a schematic overview of the invention and

Fig. 2: eine beispielhafte Detail- und Funktionsskizze. FIG. 2 shows an exemplary detailed and functional sketch.

Die Erfindung besteht aus einer Ausleseeinheit 1 zur zeitnahen, automatischen Erfassung und Übertragung von Daten, geeignet für private Endkunden, kommunale und mittelständische Betriebe. Die Ausleseeinheit 1 ist in ein Gesamtsystem, bestehend aus den Endgeräten 5, der Ausleseeinheit 1, dem ISDN-Telefonnetz 6, dem Erfassungsrechner 7, den Visualisierungsstationen 8 und den Netzadaptern 9 eingebunden.The invention consists of a read-out unit 1 for the prompt, automatic acquisition and transmission of data, suitable for private end customers, municipal and medium-sized businesses. The readout unit 1 is integrated into an overall system consisting of the terminals 5 , the readout unit 1 , the ISDN telephone network 6 , the acquisition computer 7 , the visualization stations 8 and the network adapters 9 .

Die Ausleseeinheit 1 wird beim Verbraucher, dies kann ein Energieverbraucher sein, an die vorhandene Infrastruktur angeschlossen. Die Infrastruktur kann aus verschiedenen Endgeräten 5, im einzelnen können das Gas-, Wasser-, und/oder Stromzähler sein und dem ISDN-Telefonnetz bestehen. Die Energieverbraucher (z. B. Haushalte) können hierzu mit Gas-, Wasser- und/oder Stromzählern mit integriertem Bus, (z. B. M- oder LON-Bus) oder Impulsausgängen sein, ausgerüstet werden. Die Endgeräte 5 werden über eine Bus-Leitung mit der eingangsseitigen Schnittstelle 2 der Ausleseeinheit 1 verbunden. Ausgangsseitig ist die Ausleseeinheit 1 über eine Standard-Leitung über die Schnittstelle 3 mit dem ISDN-Netz 6 verbunden. Für die Bearbeitung der eingehenden Signale und deren Umsetzung ist eine Übersetzungseinheit 4 vorgesehen, die mit der Eingangsschnittstelle 2 und der Ausgangsschnittstelle 3 verbunden ist. Die Übersetzungseinheit 4 hat die Aufgaben der Signalpegelumsetzung, der bidirektionalen Umsetzung verschiedener Protokollarten (kann M-Bus auf S0-Bus sein), sowie der Interpretation der bidirektional ankommenden Protokolle, mit dem Ziel die für die Ausleseeinheit 1 bestimmte Information herauszufiltern und weiterzuleiten. Diese Aufgaben können durch einen programmierbaren Prozessor oder mehreren gekoppelte Prozessoren 4.1, 4.2, 4.3 realisiert werden. Hierbei kann eine Aufteilung erfolgen in den Bus Master 4.1, realisiert mit einem Zilog Baustein, die Communication Unit 4.2, realisiert mit einem N586L Baustein und einem ISDN- Controller 4.3, realisiert mit Max240 Baustein.The readout unit 1 is connected to the existing infrastructure at the consumer, which can be an energy consumer. The infrastructure can consist of different terminals 5 , in particular the gas, water and / or electricity meter and the ISDN telephone network. For this purpose, energy consumers (e.g. households) can be equipped with gas, water and / or electricity meters with an integrated bus (e.g. M or LON bus) or pulse outputs. The terminals 5 are connected to the input-side interface 2 of the read-out unit 1 via a bus line. On the output side, the read-out unit 1 is connected to the ISDN network 6 via a standard line via the interface 3 . For the processing of the incoming signals and their implementation, a translation unit 4 is provided, which is connected to the input interface 2 and the output interface 3 . The translation unit 4 has the tasks of signal level conversion, the bidirectional conversion of different protocol types (can be M-Bus to S 0 bus), and the interpretation of the bidirectionally arriving protocols with the aim of filtering out and forwarding the information intended for the read-out unit 1 . These tasks can be realized by a programmable processor or several coupled processors 4.1 , 4.2 , 4.3 . This can be divided into the bus master 4.1 , implemented with a Zilog module, the communication unit 4.2 , implemented with an N586L module and an ISDN controller 4.3 , implemented with Max240 module.

An die Ausleseeinheit 1 können gleichzeitig unterschiedliche Endgeräte 5 parallel über eine Bus-Leitung (oder über eine Zweidraht-Leitung) an die eingangsseitige Schnittstelle 2 angeschlossen werden. Die Daten können zeitnah automatisch über den ISDN-Anschluß ausgelesen und auf einem zentralen Rechner 7 archiviert werden. Die Visualisierung der Daten kann über das Telefonnetz 6 erfolgen. Hierzu kann der Rechner 7 im World Wide Web (WWW) angeschlossen werden. Der Endverbraucher kann dann mit einem Standardbrowser (kann zum Beispiel Netscape sein) seine Daten aufbereitet bekommen. Der Zugang erfolgt über eine spezielle Zugriffsberechtigung.Different terminals 5 can be connected in parallel to the read-out unit 1 in parallel via a bus line (or via a two-wire line) to the input-side interface 2 . The data can be read out automatically in real time via the ISDN connection and archived on a central computer 7 . The data can be visualized via the telephone network 6 . For this purpose, the computer 7 can be connected to the World Wide Web (WWW). The end user can then have his data processed using a standard browser (for example, Netscape). Access is via a special access authorization.

Claims (6)

1. Vorrichtung (1) zur automatischen Erfassung und bidirektionalen Übertragung von Daten, aufweisend eine erste Schnittstelle (2) für den Dateneingang, eine zweite Schnittstelle (3) für den Datenausgang sowie eine Übersetzungseinheit (4) zur Bearbeitung der Daten, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß durch die erste Schnittstelle (2) ein busfähiges System ankoppelbar ist, an das ein oder mehrere Endgeräte (5) nach der jeweiligen Buscharakteristik anschließbar sind,
  • - daß die zweite Schnittstelle (3) eine Schnittstelle zum ISDN-Telefonnetz (6) oder zum Kabelfernsehnetz oder zur Satelitenübertragung oder zu Wide Area Network (WAN) ist und
  • - daß die intelligente Übersetzungseinheit (4) aus einem oder mehreren individuell programmierbaren Prozessoren (4.1, 4.2, 4.3) besteht, die so verschaltet und programmiert sind, daß die Communication Unit (4) eine Datenkommunikation über die zweite Schnittstelle (3) erkennen kann und eine Datenanfrage über die erste Schnittstelle (2) an das busfähige System zur Weiterleitung an das oder jedes Endgerät (5) senden kann und eine Datenantwort von dem oder jedem Endgerät (5) über das busfähige System lesen, bearbeiten und an die zweite Schnittstelle (3) weitergeben kann.
1. Device ( 1 ) for the automatic acquisition and bidirectional transmission of data, comprising a first interface ( 2 ) for data input, a second interface ( 3 ) for data output and a translation unit ( 4 ) for processing the data, characterized in that
  • that a bus-capable system can be coupled through the first interface ( 2 ), to which one or more terminals ( 5 ) can be connected according to the respective bus characteristics,
  • - That the second interface ( 3 ) is an interface to the ISDN telephone network ( 6 ) or to the cable television network or for satellite transmission or to wide area network (WAN) and
  • - That the intelligent translation unit ( 4 ) consists of one or more individually programmable processors ( 4.1 , 4.2 , 4.3 ), which are interconnected and programmed so that the communication unit ( 4 ) can recognize data communication via the second interface ( 3 ) and can send a data request via the first interface ( 2 ) to the bus-compatible system for forwarding to the or each terminal ( 5 ) and read, process and send a data response from the or each terminal ( 5 ) via the bus-compatible system to the second interface ( 3 ) can pass on.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenantwort das Datum, die Uhrzeit sowie eine Identifizierung des oder jedes Endgerätes (5) enthält.2. Device according to claim 1, characterized in that the data response contains the date, the time and an identification of the or each terminal ( 5 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Endgeräte (5) zu unterschiedlichen Zeiten ausgelesen werden können. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that different terminals ( 5 ) can be read out at different times. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Auslesung ein Funktionstest der Endgeräte (5) gemacht werden kann.4. The device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a function test of the terminals ( 5 ) can be made with the reading. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schnittstelle (2) ein M-Bus ist.5. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the first interface ( 2 ) is an M-bus. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schnittstelle (3) eine RJ45-Schnittstelle ist.6. The device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the second interface ( 3 ) is an RJ45 interface.
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