DE202020001525U1

DE202020001525U1 - Fernüberwachbares Gerät

Info

Publication number: DE202020001525U1
Application number: DE202020001525.3U
Authority: DE
Original assignee: Bega Gantenbrink Leuchten KG
Current assignee: Bega Gantenbrink Leuchten KG
Priority date: 2020-04-11
Filing date: 2020-04-11
Publication date: 2020-05-11
Anticipated expiration: 2030-04-12

Abstract

Fernüberwachbares Gerät (2, 3, 4) mit:
einer Empfangseinrichtung, um gerätespezifische Daten von außen zu empfangen, wobei die gerätespezifischen Daten einen gerätespezifischen Grenzwert für eine zeitliche Variable aufweisen,
wobei das Gerät (2, 3, 4) derart gestaltet ist, um in mindestens einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar zu sein, wobei der zweite Betriebsmodus ein funktionseingeschränkter Betriebsmodus des Geräts (2, 3, 4) ist; und
einer Vergleichseinrichtung, um die zeitliche Variable mit dem gerätespezifischen Grenzwert zu vergleichen, und, wenn die zeitliche Variable den gerätespezifischen Grenzwert überschreitet, das mindestens eine Gerät (2, 3, 4) in den zweiten Betriebsmodus zu schalten,
wobei das Gerät (2, 3, 4) ferner derart gestaltet ist, um in einen ersten Betriebszustand mit dem ersten Betriebsmodus oder einen zweiten Betriebszustand mit dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus versetzbar zu sein.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein fernüberwachbares Gerät und insbesondere auf ein vermietbares fernüberwachbares Gerät.
Immer häufiger werden in der heutigen Zeit fest verbaute Geräte im Rahmen von Leihverträgen zur Verfügung gestellt. Hierbei kann es sich zum Beispiel auch um Leuchten innerhalb eines Gebäudes oder als Bestandteil von Systemen, wie Außenanlagen, handeln. Der Verleiher stellt in solchen Konstellationen beispielsweise die Installation, den Betrieb und die Wartung der Geräte zur Verfügung. Der Nutzer entrichtet hierfür einen regelmäßigen Mietzins. Teilweise geht das Mietgerät nach Ablauf der regulären Mietdauer in das Eigentum des Nutzers über. Man spricht dann auch von Mietkauf.
Die oben beschriebenen Geräte haben den Nachteil, dass die Geräte nicht flexibel einsetzbar sind und dadurch der Aufwand beim Einsatz erhöht ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Gerät zu schaffen, das flexibel einsetzbar ist und dessen Einsatz mit einem reduzierten Aufwand verbunden ist.
Diese Aufgabe wird durch ein fernüberwachtes Gerät nach Anspruch 1 und ein System nach Anspruch 3 gelöst.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die Funktionalität von bekannten Geräten zu erweitern, um deren Nutzung in unterschiedlichen Anwendungssituationen zu verbessern.
Die Erfindung schafft ein fernüberwachbares Gerät mit einer Empfangseinrichtung, um gerätespezifische Daten von außen zu empfangen, wobei die gerätespezifischen Daten einen gerätespezifischen Grenzwert für eine zeitliche Variable aufweisen, wobei das Gerät derart gestaltet ist, um in mindestens einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar zu sein, wobei der zweite Betriebsmodus ein funktionseingeschränkter Betriebsmodus des Geräts ist, und einer Vergleichseinrichtung, um die zeitliche Variable mit dem gerätespezifischen Grenzwert zu vergleichen, und, wenn die zeitliche Variable den gerätespezifischen Grenzwert überschreitet, das mindestens eine Gerät in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wobei das Gerät ferner derart gestaltet ist, um in einen ersten Betriebszustand mit dem ersten Betriebsmodus oder einen zweiten Betriebszustand mit dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus versetzbar zu sein.
Die Erfindung schafft ferner ein System mit mindestens einem fernüberwachbaren Gerät mit einer Kopplungsvorrichtung, die zwischen das mindestens eine Gerät und ein Netzwerk geschaltet ist, um systemspezifische Daten von dem Netzwerk zu empfangen und die gerätespezifischen Daten zu dem mindestens einen Gerät zu senden.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen fernüberwachbaren Geräts besteht darin, dass das fernüberwachbare Gerät flexibel einsetzbar ist und dadurch der mit seiner Nutzung verbundene Aufwand reduziert ist, da eine Koexistenz von gemieteten und gekauften Geräten problemlos möglich ist.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in Anspruch 1 angegebenen fernüberwachbare Geräts und des in Anspruch 3 angegebenen Systems.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen fernüberwachbaren Geräts ist das Gerät derart gestaltet ist, um durch Einspielen eines Schlüssels zur Verschlüsselung von Daten in den zweiten Zustand versetzbar zu sein.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen fernüberwachbaren Geräts besteht darin, dass die Geräte individuell entsperrbar sind und dieses Verfahren insgesamt recht sicher ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist die Kopplungseinrichtung derart gestaltet, um den gerätespezifischen Grenzwert in zeitlichen Abständen zu dem mindestens einen Gerät zu senden.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass es beispielsweise eine dauerhafte Verbindung zwischen einerseits den Geräten und einem Gateway und andererseits dem Gateway und einer Cloud eines Verleihers voraussetzt. Hierdurch ist eine Manipulation nahezu ausgeschlossen. Diese würde letztendlich immer zum Verlust der gemieteten Funktion führen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems sind die Kopplungseinrichtung und das mindestens eine Gerät derart gestaltet, um die systemspezifischen und/oder gerätespezifischen Daten mit dem Schlüssel verschlüsselt zu senden und zu empfangen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems weisen die systemspezifischen und/oder gerätespezifischen Daten eine jeweilige Geräte-Identifizierung des mindestens einen Geräts auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems sind die Kopplungseinrichtung und das mindestens eine Gerät derart gestaltet, um Daten gemäß dem DALI-, ZigBee- oder Bluetooth-Standard zu senden und zu empfangen.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass die Geräte durch eine bekannte und etablierte Steuerungstechnologie, zum Beispiel DALI, ZigBee, Bluetooth bei Leuchten, angebunden sind und ein Mietmechanismus durch diese Technologien hindurch getunnelt wird und transparent wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist die zeitliche Variable ein Nutzungszählerstand und der zeitliche Grenzwert ist ein Grenznutzungszählerstand.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems erhöht sich der gerätespezifische Grenzwert kontinuierlich.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 ein System 1 mit Geräten 2, 3 und 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung stellt sicher, dass die Geräte 2, 3, 4 nur bei ordnungsgemäßer Erfüllung der Pflichten eines Mieters genutzt werden können. Hierzu installiert ein Vermieter zusätzlich zu den vermieteten Geräten 2, 3 und 4 auch eine oder mehrere Steuerungskomponenten vorzugsweise mindestens einen Gateway 5. Dieser Gateway 5 ist beispielsweise mit dem Internet, einem anderen Netzwerk und/oder einer Cloud 6 des Vermieters verbunden und wird zentral durch den Vermieter verwaltet. Über diese Verbindung 7 empfängt der Gateway 5 eine verschlüsselte Information, die angibt, ob für die an dem jeweiligen Gateway 5 angeschlossenen Geräte 2, 3, und 4 beispielsweise der Mietzins ordnungsgemäß bezahlt wurde.
Werden die Pflichten des Mieters ordnungsgemäß erfüllt, so überträgt der Gateway 5 über eine jeweilige Verbindung 8, 9 und 10 eine verschlüsselte Information an die vermieteten Geräte 2, 3 und 4. Diese Information enthält im Wesentlichen einen Zählerstand im Sinne eines zeitlichen Guthabens, das heißt eine Betriebszeit. Die Geräte 2, 3 und 4 entschlüsseln diese Nachricht und schreiben dieses Guthaben in einen nicht gezeigten internen Speicher. Der Gateway 5 überträgt die Nachricht in relativ enger zeitlicher Taktung während des Betriebs der Geräte 2, 3 und 4, zum Beispiel alle 5 Minuten, an die Geräte 2, 3 und 4.
Während des Betriebs ermitteln die Geräte 2, 3 und 4 kontinuierlich die tatsächlich abgelaufene Betriebszeit und schreiben diesen Zählerstand laufend fort. Überschreitet der Zählerstand der tatsächlichen Betriebszeit den der bezahlten Betriebszeit, das heißt das Guthaben, so wird dies vom Gerät 2, 3 und 4 als Verstoß gegen den Mietertrag erkannt, und das Gerät 2, 3 und 4 wird entsprechend reagieren. Die Reaktion ist vorzugsweise eine Einstellung des Betriebs, zum Beispiel das Ausschalten einer Leuchte. In anderen Fällen - etwa bei Vorliegen einer Verkehrssicherungspflicht - werden die Geräte 2, 3 und 4 auf ein minimales Leistungsniveau eingestellt, das heißt, im Falle von Leuchten beispielsweise auf einen minimalen Lichtausstrahlungspegel gedimmt oder auf ein Blinken oder Pulsieren eingestellt. In allen Fällen wäre ein System 1 oder eine Anlage von Geräten 2, 3 und 4 für einen säumigen Nutzer nur sehr eingeschränkt nutzbar.
Die verschlüsselten Informationen bzw. Nachrichten werden mit einem geheimen Anlagenschlüssel erzeugt. Dieser ist für jedes Projekt individuell und wird bei der Inbetriebnahme der Anlage erzeugt und in die Gateways 5 und Geräte 2, 3 und 4 übertragen. Alternativ kann der Schlüssel auch in einem Werk erzeugt werden und direkt in den Geräten 2, 3 und 4 beispielsweise bei einer Fertigung nach Auftrag (englisch: Built-to-order) und in der Cloud 6 abgelegt werden. Der Gateway 5 erhält den Schlüssel in diesem Fall während seiner Inbetriebnahme aus der Cloud 6.
Neben dem Guthabenstand wird auch eine statische, individuelle Information des jeweiligen Geräts 2, 3 und 4, zum Beispiel eine Prüfsumme der Seriennummer o. ä., oder eine statische, individuelle Information einer Gruppe von Geräten 2, 3 und 4, zum Beispiel eine Zufallszahl, mit in der Nachricht verschlüsselt. Hierdurch lässt sich ein Gerät 2, 3 und 4 nicht mit der Nachricht für ein anderes Gerät 2, 3 und 4 entsperren. Gleiches gilt für eine Gruppe von Geräten 2, 3 und 4.
Die vermieteten Geräte 2, 3 und 4 verfügen über eine Hardware, welche auch ohne den hier beschriebenen Mechanismus verwendet werden kann. In diesem Fall werden die Geräte 2, 3 und 4 klassisch gekauft. Sie können jedoch im Werk bzw. vor Ort durch die Inbetriebnahme in den hier beschriebenen Betriebszustand versetzt werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Einspielen des Anlagenschlüssels.
Die verschlüsselten Nachrichten werden über einen standardisierten, im Markt üblichen Weg, an die Geräte 2, 3 und 4, zum Beispiel Leuchten, übermittelt. Beispielsweise durch Schreiben in eine DALI- (= Digital Addressable Lighting Interface) Speicherbank bei DALI-Leuchten oder durch Beschreiben eines CustomClusters bei ZigBee-Leuchten. Hierdurch ist eine gute Koexistenz von gemieteten und gekauften Geräten 2, 3 und 4 in der gleichen Anlage von Geräten 2, 3 und 4 gewährleistet. Ferner können hierdurch die Geräte 2, 3 und 4 auch im Mietmodus durch handelsübliche Hardware, wie zum Beispiel Taster, Dimmer, Touchpanel, Fernbedienungen etc., gesteuert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben ist, ist dieselbe darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Die Geräte 2, 3 und 4 sind vorzugsweise elektrische Leuchten einer Beleuchtungsanlage. Alternativ können die Geräte 2, 3 und 4 andere elektrische Geräte o. ä. als Leuchten, wie zum Beispiel Haushaltsgeräte, sein oder zusätzlich andere Geräte als Leuchten aufweisen.
Die Zahl der Geräte eines Systems ist nicht begrenzt und durch den jeweiligen Anwendungsfall bestimmt.
Bei weiteren Modifikationen der Erfindung werden drahtlose, drahtgebundene oder eine Kombination von drahtlosen oder drahtgebundenen Verbindungsstandards zwischen dem Gateway 5 und den Geräten 2, 3 und 4 genutzt.
Das vorliegende Verfahren ist dadurch vorteilhaft, dass durch die Übermittlung eines Guthabenstandes eine kontinuierlich anwachsende Zahlenreihe, zum Beispiel1, 2, 3, 4, 5, ..., entsteht. Hierdurch wird nie der gleiche Zählerstand übermittelt und damit, zum Beispielbei Verwendung eines Verschlüsselungsalgorithmus gemäß dem AES mit 128bit, auch nie die gleiche verschlüsselte Nachricht abgesetzt. Eine Aufzeichnung der verschlüsselten Nachrichten und Wiedergabe der Nachricht, zum Beispiel in Form einer Man-in-the-Middle-Attacke, wäre also nicht dazu geeignet, das Gerät 2, 3 und 4 in Betrieb zu halten. Es würde im schlimmsten Fall immer wieder der gleiche Zählerstand geschrieben. Im besten Fall würde das Gerät 2, 3 und 4 die „doppelte“ Nachricht erkennen und verwerfen oder wegen Manipulationsverdacht in einen Fehlerzustand übergehen.

Claims

Fernüberwachbares Gerät (2, 3, 4) mit: einer Empfangseinrichtung, um gerätespezifische Daten von außen zu empfangen, wobei die gerätespezifischen Daten einen gerätespezifischen Grenzwert für eine zeitliche Variable aufweisen, wobei das Gerät (2, 3, 4) derart gestaltet ist, um in mindestens einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar zu sein, wobei der zweite Betriebsmodus ein funktionseingeschränkter Betriebsmodus des Geräts (2, 3, 4) ist; und einer Vergleichseinrichtung, um die zeitliche Variable mit dem gerätespezifischen Grenzwert zu vergleichen, und, wenn die zeitliche Variable den gerätespezifischen Grenzwert überschreitet, das mindestens eine Gerät (2, 3, 4) in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, wobei das Gerät (2, 3, 4) ferner derart gestaltet ist, um in einen ersten Betriebszustand mit dem ersten Betriebsmodus oder einen zweiten Betriebszustand mit dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus versetzbar zu sein.
Fernüberwachbares Gerät (2, 3, 4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät (2, 3, 4) derart gestaltet ist, um durch Einspielen eines Schlüssels zur Verschlüsselung von Daten in den zweiten Betriebszustand versetzbar zu sein.
System (1) mit mindestens einem fernüberwachbaren Gerät (2, 3, 4) nach Anspruch 1 oder 2, mit: einer Kopplungsvorrichtung (5), die zwischen das mindestens eine Gerät (2, 3, 4) und ein Netzwerk (6) geschaltet ist, um systemspezifische Daten von dem Netzwerk (6) zu empfangen und die gerätespezifischen Daten zu dem mindestens einen Gerät (2, 3, 4) zu senden.
System (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (5) derart gestaltet ist, um den gerätespezifischen Grenzwert in zeitlichen Abständen zu dem mindestens einen Gerät (2, 3, 4) zu senden.
System (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (5) und das mindestens eine Gerät (2, 3, 4) derart gestaltet sind, um die systemspezifischen und/oder gerätespezifischen Daten mit dem Schlüssel verschlüsselt zu senden und zu empfangen.
System (1) nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die systemspezifischen und/oder gerätespezifischen Daten eine jeweilige Geräte-Identifizierung des mindestens einen Geräts (2, 3, 4) aufweisen.
System (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (5) und das mindestens eine Gerät (2, 3, 4) derart gestaltet sind, um Daten gemäß dem DALI-, ZigBee- oder Bluetooth-Standard zu senden und zu empfangen.
System (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Variable ein Nutzungszählerstand ist und der zeitliche Grenzwert ein Grenznutzungszählerstand ist.
System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gerätespezifische Grenzwert kontinuierlich erhöht.