DE69714658T2 - Steuerung und Überwachung von elektrischen Teilen - Google Patents

Steuerung und Überwachung von elektrischen Teilen

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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern und Überwachen von elektrischen Komponenten.
    • STAND DER TECHNIK
  • Eine übliche Weise, heutzutage elektrische Komponenten zu steuern und zu überwachen, besteht darin, einen Computer zu verwenden, der so programmiert ist, daß diese Komponenten zu einem vorbestimmten Zeitpunkt aktiviert oder deaktiviert werden, oder der Computer führt eine Messung eines speziellen Komponentenwertes zu einem vorgegebenen Zeitpunkt durch. Zum Steuern von elektrischen Komponenten werden auch häufig unterschiedliche Arten von Zeitgebern verwendet.
  • DE 44 25 876 offenbart einen mobilen oder einen stationären intelligenten Steckanschluß (intelligent socket, IS), der mit einem elektrischen Gerät verbindbar ist. Das elektrische Gerät wird durch ein leistungsfähiges serielles Bussystem gesteuert (das heißt, ein- und ausgeschaltet), zum Beispiel ein lokal arbeitendes Netz (local operating network, LON) oder durch andere Kommunikationsnetze, die mit dem LON verbunden sind, wie zum Beispiel Fernmeldenetzwerke und Funknetzwerke, oder durch andere Übertragungsmedien eines LON.
  • EP 0 698 998 offenbart eine Vorrichtung, die interaktive Dienste unter Verwendung von Aufsetzboxen (set-top boxes, STB) steuert. Die Vorrichtung weist einen Netzknoten auf, mit dem zum Beispiel ein ATM-Netz (Asynchronous Transfer Mode, asynchrone Übertragungsart) und ein Inhaltsprovider verbunden sind. Ein Zugangsnetz ist weiter mit dem Netzknoten verbunden, wobei Information vom ATM-Netzwerk oder dem Inhaltsprovider zu einer Stromversorgungseinheit durch den Netzknoten und das Zugangsnetz übertragen werden kann. Diese Information wird dann auf einem Fernsehgerät unter Verwendung einer STB dargeboten oder zu einem ISDN-Teilnehmer (Digitales Netzwerk integrierter Dienste) übertragen.
  • Ein duales Mediennetzschnittstellenmodul für Verwendung mit elektrischen lokalen Netzen (electrical local area networks, ELAN) und optischen lokalen Nezten (optische LAN) ist in US 4,850,042 offenbart. Der offenbarte Modul kann als Dehner arbeiten, um die Anzahl von optischen LAN- und ELAN-Knoten in einem Netz zu erhöhen. Weiter erlaubt die Vorrichtung Signalübertragung in beiden Richtungen zwischen allen Einrichtungen und Kanälen, die mit der Vorrichtung verbunden sind, während endlose Nachrichtenwiederholung und Störungen vermieden werden.
  • Ein Problem mit diesen Steuer- und Überwachungsgeräten besteht darin, daß eine getrennte Verdrahtung zwischen den Steuer-/Überwachungsgeräten und der Komponente hergestellt werden muß, die gesteuert bzw. überwacht werden soll, was natürlich die Kosten erhöht.
  • Ein anderes Problem besteht darin, daß die Überwachungs- oder Steuergeräte verhältnismäßig nahe bei den Komponenten angeordnet sind, die gesteuert und überwacht werden sollen, wobei die Entfernung häufig zwischen 5 bis 1000 Metern variiert. Dies führt dazu, daß eine Überwachungsperson sich innerhalb eines sehr eingeschränkten Gebietes befinden muß, damit sie imstande ist, diese Komponenten zu überwachen.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein System für globale Steuerung und Überwachung von elektrischen Komponenten zu bewirken; die Bedienungsperson soll im Prinzip imstande sein, irgendeine elektrische Komponente zu steuern und zu überwachen, unabhängig davon, wo sich die Bedienungsperson oder die Komponente befindet.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Vermeidung von Extraverdrahtung zwischen Steuer/Überwachungsgeräten und elektrischen Komponenten.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die obigen Ziele werden durch ein System und ein Verfahren erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Benutzer des Systems elektrische Komponenten/Geräte steuert und überwacht, die mit einem elektrischen Stromverteilungsnetz verbunden sind, indem ein öffentliches Informationsnetz, vorzugsweise Internet, und das elektrische Stromverteilungsnetz zum Übertragen von Befehlen und Datenaustausch verwendet wird.
  • Ein Vorteil hiermit besteht darin, daß der Benutzer irgendeine elektrische Komponente steuern/überwachen kann, unabhängig davon, wo sich der Benutzer oder die Komponente befindet. Der Benutzer verwendet zum Beispiel Internet zu diesem Zweck.
  • Durch Verwendung des elektrischen Stromverteilungsnetzes, das mit den elektrischen Komponenten/Geräten verbunden ist, die gesteuert/überwacht werden sollen, ist keine Extraverdrahtung erforderlich.
  • Weitere Charakteristiken der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die vorliegende Erfindung soll nun detaillierter unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung beschrieben werden.
  • Fig. 1 zeigt den. Aufbau des Steuer- und Überwachungssystems.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf globale Steuerung und Überwachung von elektrischen Komponenten, und im folgenden soll die Abkürzung GSEK (SW, GSEK, Global Styring ov Elektriska Komponenta, Globale Steuerung von elektrischen Komponenten) verwendet werden. Insbesondere beschreibt die Erfindung die globale Steuerung und Überwachung von mit einem Netz verbundenen Komponenten über ein Informationsnetzwerk und gibt eine Beschreibung, wie die Verwirklichung des Informationsnetzes aussehen wird.
  • Indem GSEK verwendet wird, wird dem Benutzer die Möglichkeit gegeben, zum Beispiel seine/ihre elektrischen Komponenten durch eine benutzerfreundliche Schnittstelle zu steuern/überwachen. Unten sind mögliche Weisen angegeben, GSEK zu verwenden:
  • - Einer Person, die Ferien macht, wird zum Beispiel ein an den Kunden angepaßtes Programm angeboten, das im Netz durchgeführt wird, welches während der Abwesenheit Lampen, Radio, Fernsehen usw. steuert, um zu Hause befindliche Personen zu simulieren und Diebe irrezuführen. Das Programm kann natürlich durch den Benutzer während seiner/ihrer Abwesenheit durch irgendein Endgerät geändert werden.
  • - Der Benutzungsperson kann Information über den Zustand von elektrischen Komponenten geboten werden, Zustandsfernüberprüfung (remote status checking, RSC) des Endgerätes, das die Benutzungsperson im Moment benutzt (zum Beispiel irgendwo mit Internet). Dies wird auf sehr deutliche Weise den Betrieb und. Wartungsüberwachung von öffentlichen Gebäuden (Krankenhäusern, Flughäfen usw.) erleichtern.
  • - Verwalten von programmierbaren Komponenten (zum Beispiel Video, Einschalten der Sauna, Heizen von Häusern, Heizen von Maschinen) von irgendeinem Endgerät (zum Beispiel Internet/WWW).
  • Das GSEK-Konzept ist kosteneffektiv, da beim Benutzer keine Extraverdrahtung erforderlich ist. Außerdem besteht beim Benutzer keine Notwendigkeit für Steuerlogik, da dies durch die Netzwerkressource verwaltet wird. Die einzige Forderung ist, daß die elektrische Komponente, die gesteuert werden soll, mit einem IS (intelligenten Steckanschluß) versehen ist.
  • Durch eine Maßnahme mit sehr begrenzten Einfuß auf das elektrische Stromverteilungsnetz kann den Benutzungspersonen, die Zugang zum öffentlichen Informationsnetz haben, die Möglichkeit geboten werden, irgendwelche beliebigen elektrischen Komponenten (zum Beispiel Video, Lampen, Mikrowellenöfen, Reklamezeichen) zu steuern/überwachen, die mit dem elektrischen Stromverteilungsnetz verbunden sind. Als Beispiel möglicher Informationsnetze kann Internet/WWW erwähnt werden.
  • Um GSEK anzubieten, ist keine Extraverdrahtung erforderlich, da das existierende elektrische Netz als Informationsträger für die elektrischen Komponenten verwendet wird. Die Ausrüstung der Benutzungsperson kann irgendwo innerhalb eines definierten Gebietes verbunden werden, was eine gewisse Mobilität ergibt. Anweisungssignale und Datenaustausch über das elektrische Netzwerk (das ELAN) zwischen der STB und IS werden daher den Wechselspannungssignalen, U = 220 SIN (ωt), wobei f = 50 Hz, überlagert, die auf den üblichen elektrischen Netzen existieren. Vorzugsweise werden diese Signale bei einer Frequenz von ungefähr f = 50 Hz übertragen, welche Signale bei IS oder dem STB mit Hilfe eines Bandpaß- oder Hochpaßfilters ausgefiltert werden. Im STB und im IS gibt es natürlich auch einen Mischer, der die Anweisungssignale und Datenaustauschsignale in die Trägerfrequenz von ungefähr 50 kHz umwandelt.
  • Die in das GSEK-Konzept eingeschlossenen Einheiten sollen nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben werden.
    • 1) IS
  • Intelligenter Steckanschluß. Eine Einheit, die mit STB über ELAN kommuniziert. Mit Hilfe dieser Kommunikation kann IS bei der einfachsten Ausführungsform die Zufuhr von elektrischer Leistung zur elektrischen Komponente steuern, die mit dem IS verbunden ist, und Messungen an der verbundenen elektrischen Komponente durchführen und über die Ergebnisse zur STB/Netzwerkressource informieren. Jeder IS kann eindeutig durch die Netzwerkressource identifiziert werden. Dies kann mit der heutigen Technik realisiert werden.
    • 2) ELAN
  • Die existierende Installation des elektrischen Stromnetzes bildet das lokale Verteilungsnetz für Anweisungen und Datenaustausch zwischen STB und den IS-Einheiten. Dies kann mit der heutigen Technik realisiert werden; Standardausrüstung existiert jedoch nicht.
    • 3) STB
  • Diese Einheit empfängt Information vom Informationsnetz und packt sie in geeigneter Weise für weiteren Transport zum IS über das ELAN. Die STB sendet auch Informationen in umgekehrter Richtung. Die STB kann bei einer individuellen Benutzungsperson oder als Ressource gemeinsam für eine Vielzahl von Benutzern höher im elektrischen Stromverteilungsnetz angeordnet sein. Dies kann mit heutiger Technik realisiert werden.
    • 4) DAS INFORMATIONSNETZ
  • Für weiteres Senden von Information zwischen STB und der Netzwerkressource kann irgendein Informationsnetz benutzt werden. Zum Beispiel Internet/WWW. Dies kann mit heutiger Technik realisiert werden.
    • 5) NETZWERKRESSOURCE
  • Eine Einheit, die globale Steuerung über GSEK hat und GSEK ausführt, kann mit der heutigen Technik realisiert werden.
    • 6) DIE BENUTZUNGSPERSON
  • Der Teilnehmer von GSEK.
  • Eine Benutzungsperson von GSEK verwendet ein mit dem Informationsnetzwerk verbundenes Endgerät, um die Netzwerkressource über seine/ihre Wünsche zu informieren. Die Netzwerkressource interpretiert die Wünsche der Benutzungsperson und übersetzt diese in IS-Befehle und sendet diese über das Informationsnetz zur STB für Verteilung auf dem ELAN, woraufhin adressierte IS-Einheiten Anweisungen interpretieren und ausführen.

Claims (9)

1. System zur globalen Steuerung und Überwachung von an ein Stromnetz angeschlossenen elektrischen Komponenten/Geräten über ein öffentliches Informationsnetz, wobei das System intelligente Steckanschlüsse IS, die mit den elektrischen Komponenten/Geräten und dem Stromnetz verbunden sind, ein Benutzerterminal und eine mit dem öffentlichen Informationsnetz verbundene Netzwerkressource umfaßt, wodurch zwischen dem Benutzerterminal und den elektrischen Komponenten/Geräten Befehle übertragen und Daten ausgetauscht werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwerkressource so eingerichtet ist, daß sie alle für die Befehlsübertragung und den Datenaustausch notwendige Software enthält, daß die Netzwerkressource so eingerichtet ist, daß auf sie von jedem beliebigen, mit dem Informationsnetz verbundenen Terminal zugreifbar ist, und daß die Netzwerkressource so eingerichtet ist, daß sie jeden intelligenten Steckanschluß IS individuell identifizieren und adressieren kann.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner eine Informationsverwaltungseinheit STB aufweist, die mit dem öffentlichen Informationsnetz und dem Stromnetz verbunden ist, wobei die Verwaltungseinheit STB so eingerichtet ist, daß sie die Befehle und Daten in geeigneter Weise packetiert.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromnetz ein ELAN ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der intelligente Steckanschluß IS eine Einheit ist, die mit der Verwaltungseinheit STB über das ELAN kommuniziert, wobei der IS so eingerichtet ist, daß er die angeschlossene elektrische Komponente/Gerät steuert und/oder daran Messungen durchführt und die Verwaltungseinheit STB und/oder die Netzwerkressource über das Ergebnis der Steuerung und/oder Messung informiert.
5. System nach einem der vorangehenden Ansprüche wird dadurch gekennzeichnet, daß das öffentliche Informationsnetz das Internet ist.
6. Verfahren zur globalen Steuerung und Überwachung von an ein Stromnetz angeschlossen elektrischen Komponenten/Geräten über ein öffentliches Informationsnetz, wobei Befehle übertragen und Daten ausgetauscht werden zwischen einem mit dem öffentlichen Informationsnetz verbundenen Benutzerterminal und elektrischen Komponenten/Geräten, die mit intelligenten Steckanschlüssen IS verbunden sind, wobei die intelligenten Steckanschlüsse IS mit dem Stromnetz verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Netzwerkressource alle Steuersoftware enthält, die für die Befehlsübertragung und den Datenaustausch erforderlich ist, daß die Netzwerkressource von jedem beliebigen, mit dem Informationsnetz verbundenen Terminal zugegriffen werden kann, und daß die Netzwerkressource jeden intelligenten Steckanschluß IS individuell identifiziert und adressiert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Informationsverwaltungseinheit STB, die mit dem öffentlichen Informationsnetz und dem Stromnetz verbunden ist, die Befehle und Daten in geeigneter Weise packetiert.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der intelligente Steckanschluß IS mit der Verwaltungseinheit STB über ein ELAN kommuniziert, wobei der IS die angeschlossene Komponente/Gerät steuert und/oder daran Messungen durchführt und die Verwaltungseinheit STB und/oder die Netzwerkressource über das Ergebnis der Steuerung und/oder Messung informiert.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Benutzer mittels des Benutzerterminals eine Netzwerkressource über seine Steuer- und/oder Überwachungswünsche informiert, wobei die Netzwerkressource diese Wünsche in IS-Befehle übersetzt und diese über das öffentliche Informationsnetz, welches das Internet ist, zu einer Informationsverwaltungseinheit STB überträgt, welche STB die IS-Befehle in geeigneter Weise für den weiteren Transport zu den IS über ein ELAN packetiert, daß IS eine Messung oder Steuerung an einer mit dem IS verbundenen elektrischen Komponente/Gerät entsprechend dem IS-Befehl durchführt, wobei der IS Netz- und/oder Steuerinformationen über das ELAN zu der Verwaltungseinheit STB überträgt für den weiteren Transport über das Internet zu dem Benutzer.
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