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1. Technisches Gebiet:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mobilfunkgerät zur Datenkommunikation mit
automatischer Inbetriebnahme.
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2. Stand der Technik:
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Mobile
Endgeräte
(MS = Mobile Stations) in digitalen Mobilfunknetzen nach dem GSM(Global System
for Mobile Communications)-Standard bestehen aus den zwei Einheiten
Mobilfunkgerät
(bspw. Mobiltelefon) und SIM-Karte (Subscriber Identity Module).
Nach dem Erwerb einer SIM-Karte kann diese nach dem Einlegen in
das Mobilfunkgerät
regelmäßig erst
durch die Eingabe einer bestimmten Geheimzahl (PIN = „Persönliche Identifikationsnummer") in Betrieb genommen
werden. Darüber
hinaus ist – je
nach Mobilfunkprovider und Vertragsart noch eine Aktivierung der
SIM-Karte erforderlich, die per Telefon, Fax, Email oder über durch
Dateneingabe auf einer Internetseite erfolgen kann. Zur Nutzung
für paketorientierte
Datenkommunikation (GPRS/UMTS) müssen darüber hinaus
spezielle Zugangsdaten für
den jeweiligen Diensteanbieter im Mobilfunkgerät konfiguriert werden, etwa
der Name des Zugangspunktes (APN = „Access-Point-Name") sowie in der Regel
ein Benutzername und ein Passwort. Um diese Einrichtung zu vereinfachen,
bieten manche Provider die automatisierte Konfiguration dieser Zugangsdaten über eine
Kurznachricht (SMS = „Short
Message Service") an.
Hierbei verschickt der Provider nach der erstmaligen Anmeldung im
Mobilfunknetz eine Kurznachricht mit den für die Nutzung seines Datenübertragungsdienstes
erforderlichen Zugangsdaten. Durch Öffnen der Kurznachricht auf
dem Mobilfunkgerät und
die Bestätigung
der Datenübernahme
wird die erforderliche Konfiguration vorgenommen.
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Der
dargestellte Stand der Technik besitzt den Nachteil, dass Mobilfunkgeräte nicht
automatisch, d. h. ohne direkte manuelle Eingaben des Nutzers am
Gerät,
in Betrieb genommen und für
mobilfunkbasierte paketorientierte Datenkommunikationdienste konfiguriert
werden können.
Insbesondere für
den industriellen Ein satz bestimmte Mobilfunkgeräte für den automatisierten Informationsaustausch zwischen
Endgeräten
(M2M = „Machine
to Machine"-Kommunikation),
etwa i/o-Module,
Router oder Überwachungskameras
mit integrierter Mobilfunkschnittstelle besitzen jedoch häufig weder
ein Display noch eine Tastatur. Zur Eingabe der PIN und/oder zur Konfiguration
der Datenübertragungsdienste
müssen diese
Geräte
mit einem externen Computer über
eine kabelgebundene oder kabellose Datenschnittstelle (RS-232, IEEE
1284, USB, Ethernet, IrDA, WLAN, etc.) konfiguriert werden.
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3. Darstellung der Erfindung:
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mobilfunkgerät zu schaffen,
das nach erstmaligem Einlegen einer SIM-Karte automatisiert, ohne die
Erforderlichkeit direkter Eingaben am Gerät selbst, in Betrieb genommen,
aktiviert und für
die Nutzung mobilfunkbasierter, paketorientierter Datenübertragungsdienste
eines bestimmten Providers konfiguriert werden kann. Dem Laien soll
es so ermöglicht
werden, mobile M2M-Geräte
ohne komplexen Konfigurationsaufwand in Betrieb nehmen zu können.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch ein Mobilfunkgerät
mit einer Identifikationseinrichtung, einer Verbindungseinrichtung
und einer SIM-Karte gelöst,
wobei die PIN-Abfrage der SIM-Karte deaktiviert ist, die SIM-Karte
in einer definierten Speicherposition ihres Telefonbuchs eine eindeutige
MSISDN zur Kennzeichnung sowie einen APN-Namen enthält, die
Identifikationseinrichtung zum automatischen Auslesen der Speicherposition des
Telefonbuchs ausgestaltet ist und die Verbindungseinrichtung zur
automatischen zyklischen Anmeldung im Mobilfunknetz und zur automatischen Einwahl
beim Provider anhand des auf der SIM-Karte hinterlegten APN ausgestaltet
ist. Unter Mobilfunkgerät
ist jedes beliebige mobile Endgerät mit einer GSM-Mobilfunk-Schnittstelle
zu verstehen, etwa Mobiltelefone oder sonstige Kommunikationsgeräte mit Mobilfunkmodem.
Unter Provider ist der Anbieter des Datenübertragungsdienstes zu verstehen.
Jede SIM-Karte besitzt
ein nach GSM-Standard beschreibbares Telefonbuch mit mindestens
16 Speicherstellen für
Textzeichen für
jede Speicherposition, die gemäß des Standards
GSM 07.07 des Europäisches
Instituts für
Telekommunikationsnormen (ETSI = European Telecommunications Standards
Institute) über
AT-Befehle ausgelesen
werden können.
Die MSISDN (Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network
Number) ist die weltweit einmalige wählbare Rufnummer, unter der
ein Mobilfunkteilnehmer erreichbar ist. Nach dem Einlegen der erfindungsgemäßen SIM-Karte
in das erfindungsgemäße Mobilfunkgerät und dem
Einschalten des Mobilfunkgeräts
liest die Identifikationseinrichtung die definierte Speicherpostition
des Telefonbuchs aus und erkennt die erfindungsgemäße SIM-Karte
anhand der im Telefonbucheintrag hinterlegten eindeutigen MSISDN.
Daraufhin liest die Verbindungseinrichtung den APN-Namen des Providers
aus dem Telefonbucheintrag aus und versucht sich in regelmäßigen Zeitintervallen
zyklisch wiederkehrend im Mobilfunknetz einzubuchen und über den
APN eine Datenverbindung zum Provider aufzubauen.
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Das
erfindungsgemäße Mobilfunkgerät besitzt
den Vorteil, das nach erstmaligem Einlegen einer aktivierten SIM-Karte
automatisiert eine Datenkommunikationsverbindung aufgebaut werden
kann, ohne dass zuvor Daten in das Mobilfunkgerät eingegeben werden müssen und
ohne dass ein Profil für die
Datenkommunikationsverbindung konfiguriert werden muss. Dem Laien
ist möglich,
das Mobilfunkgerät
ohne komplexen Konfigurationsaufwand in Betrieb zu nehmen und für mobile
M2M-Kommunikation zu nutzen. Mobile M2M-Geräte, die keine Benutzerschnittstellen
mit Ein- und/oder Ausgabeeinrichtungen besitzen, können ohne
Zurhilfenahme externer Computer in Betrieb genommen und direkt für M2M-Aufgaben eingesetzt
werden.
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Die
Aktivierung der SIM-Karte kann vom Provider bereits im Vorfeld bei
der Verpackung und Auslieferung der SIM-Karte vorgenommen werden.
Alternativ kann die Aktivierung nach Verkauf der Karte automatisch
durch den erstmaligen Verbindungsaufbau erfolgen oder sie kann im
Rahmen einer vom Käufer telefonisch,
per SMS, mail oder über
das Internet vorzunehmenden Kontaktaufnahme vollzogen werden.
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Damit
das Mobilfunkgerät
auch mit herkömmlichen
SIM-Karten anderer Mobilfunk-Provider genutzt werden kann, wird
es vorzugsweise so ausgestaltet, dass sich das Mobilfunkgerät in den
herkömmlichen
Betriebsmodus schaltet, sobald die Identifikationseinrichtung anhand
der fehlenden eindeutigen MSISDN erkennt, dass es sich bei der eingelegten
SIM-Karte nicht um die erfindungsgemäße handelt. In der Regel bedeutet
dies, dass das Mobilfunkgerät
gemäß der Konfiguration
der SIM-Karte auf die Eingabe der PIN wartet.
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Das
erfindungsgemäße Mobilfunkgerät wird nachstehend
zur Veranschaulichung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher
beschrieben:
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1 zeigt
eine aktivierte SIM-Karte 1 im herkömmlichen ID-000-Format. 2 zeigt
die logische Belegung der ersten drei Speicherstellen des beschreibbaren
Telefonbuch-Speichers der SIM-Karte 1 in tabellarischer
Darstellung. Jede Speicherstelle, in 2 als Zeilen
dargestellt, besitzt einen 16-stelligen Textteil 2 zur
Eingabe alphanumerischer Zeichen und einen Rufnummern-Teil 3 zur
Eingabe von Ziffern. Die SIM-Karte 1 enthält in ihrer
ersten Speicherstelle 4 im Textteil 2 den APN-Namen „mdex.ic.t-mobile", welcher den GPRS-Zugangspunkt
des Providers „mdex" im Mobilfunknetz
des Betreibers t-mobile darstellt. Im Rufnummernteil 3 der
ersten Speicherstelle 4 enthält das Telefonbuch die MSISDN „+494109555445". Die weiteren Speicherstellen
des Telefonbuch-Speichers sind leer. Das Flussdiagramm 3 zeigt
den beispielhaften Verbindungsaufbau. Nach dem Einlegen der SIM-Karte 1 in
das Mobilfunkgerät
wird das Mobilfunkgerät
in Schritt 5 angeschaltet. Daraufhin liest die Identifikationseinrichtung
in Schritt 6 die definierte Speicherpostition in der ersten
Speicherstelle 4 des Telefonbuchs aus und erkennt die erfindungsgemäße SIM-Karte 1 anhand
der im Rufnummernteil 3 hinterlegten eindeutigen MSISDN „+494109555445". Wird hingegen eine
herkömmliche
SIM-Karte eingelegt, die nicht diese MSISDN in der ersten Speicherstelle des
Telefonbuchs aufweist, dann wechselt das Mobilfunkgerät in den
herkömlichen
Betriebsmodus 7 und wartet auf die Eingabe der PIN, soweit
die PIN-Abfrage der SIM-Karte aktiviert ist. Nach der Identifikation der
SIM-Karte anhand der hinterlegten MSISDN liest die Verbindungseinrichtung
in Schritt 8 den APN-Namen „mdex.ic.t-mobile" aus dem Textteil 2 der
ersten Speicherstelle 4 des Telefonbuchs der SIM-Karte 1 aus
und versucht sich in regelmäßigen Zeitintervallen zyklisch
wiederkehrend über
die nächstgelegene GSM- Basisstation (BTS
Base Transceiving Station) beim Netzbetreiber einzubuchen. Sobald
eine physikalische Verbindung etabliert ist, baut die Verbindunsgeinrichtung
in Schritt 9 über
den APN „mdex.ic.t-mobile" die GPRS-Datenverbindung 10 zum
Provider „mdex" auf. Die Datenverbindung
bleibt bis zum Ausschalten des Mobilfunkgeräts oder der Unterbrechung durch
den Provider ständig
Aufrecht erhalten ("always
an"). Da GPRS-Datenverbindungen
rein volumenorientiert- und nicht zeitorientiert abgerechnet werden,
verursacht die ständig
aufrecht erhaltene Daten-Mobilfunkverbindung grundsätzlich keine
Kosten, solange sie lediglich verfügbar gehalten wird. Erst bei
Kommunikationszugriffen selbst entstehen abhängig vom jeweils übertragenen
Datenvolumen Verbindungskosten.
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4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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1 zeigt
eine SIM-Karte in Aufsicht.
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2 zeigt
die logische Belegung der beiden ersten beiden Speicherstellen des
Telefonbuchs einer SIM-Karte
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3 zeigt
das Flussdiagramm eines beispielhaften Verbindungsaufbaus
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5. Gewerbliche Anwendbarkeit:
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Das
erfindungsgemäße Mobilfunkgerät eignet
sich zur Nutzung als mobiles Endgerät im Bereich des automatisierten
Informationsaustauschs zwischen Endgeräten z. B in der M2M-(„Machine
to Machine")Kommunikation.