EP2781058A1 - Smart home-gerät, smart home-steuereinheit, smart home-system und verfahren zur einbindung eines smart home-geräts in ein smart home-system - Google Patents

Smart home-gerät, smart home-steuereinheit, smart home-system und verfahren zur einbindung eines smart home-geräts in ein smart home-system

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Publication number
EP2781058A1
EP2781058A1 EP12790787.1A EP12790787A EP2781058A1 EP 2781058 A1 EP2781058 A1 EP 2781058A1 EP 12790787 A EP12790787 A EP 12790787A EP 2781058 A1 EP2781058 A1 EP 2781058A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
smart home
control unit
central control
data
home device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12790787.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sönke SCHRÖDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of EP2781058A1 publication Critical patent/EP2781058A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04W12/69—Identity-dependent
    • H04W12/77—Graphical identity

Definitions

  • Smart home device smart home control unit, smart home system and method for integrating a smart home device
  • the invention relates to a smart home device, a smart home control unit, a smart home system with such a smart home control unit, and a method for integrating a smart home device in a smart home system.
  • smart home and related terms, such as home automation, intelligent living or “smart living” and the like, means in particular the networking and remote controllability of networkable devices in the private residential area.
  • Such devices which are referred to here as smart home devices, may be devices of domestic technology (eg lighting control, alarm systems, heating and shutter controls), smart metering devices (eg electrical energy meters, water meters, gas meters, heat meters) , Electrical household appliances (eg stove, refrigerator, washing machines), multimedia devices (eg TV, VCR, stereo) and the like act.
  • Such devices together with a central control unit, which is usually designed as a gateway, and possibly physical communication lines between these devices and the gateway, form a smart home system, which is also referred to as a home area network (HAN).
  • the gateway is in turn in communication with the Internet and / or other external communication networks, which makes it possible for one to control the smart home system externally, for example via the mobile device or smartphone of the homeowner, and on the other hand, status information of the smart home system.
  • Systems for example, to the mobile device of the homeowner and / or the billing server of an energy supplier to send.
  • a gateway of a smart home system is usually designed to communicate with the individual smart home devices via a variety of different Korrununikationskanäle.
  • the communication between the gateway and a smart home device can be wired or wireless.
  • wired connections known to those skilled in the art include Powerline, M-Bus and Ethernet.
  • Bluetooth, RFID, NFC, Zigbee, ANT +, Dash7, Wireless M-Bus and WLAN are all possible wireless connections.
  • the central control unit as a femtocell router (Home Node B) also mobile connections, such as GPRS, UMTS, LTE, to a smart home device are possible.
  • the connection of the gateway to external communication networks, in particular the Internet can take place, for example, via DSL, ISDN, Powerline, mobile radio, WLAN, WIMAX and the like.
  • a communication channel usually has to be set up between the new smart home device and the gateway of the smart home system.
  • the new smart home device is a device that is configured to communicate via Bluetooth
  • a Bluetooth pairing process is performed between the gateway and the new smart home device, in which the access authorization becomes one of the Bluetooth piconet provided to the gateway.
  • a connection key is generated and committed to all future connections in the gateway and the smart home device. This key is generated by using a random number for the Bluetooth addresses of the gateway and the smart home device.
  • the initialization key In order to If these random numbers can be securely transmitted, another key, the initialization key, must be generated in advance, which is calculated from a random number, one of the two Bluetooth addresses and the Bluetooth password.
  • the Bluetooth pairing process occurs only when the gateway first contacts the smart home device, that is, when the smart home device is plugged into the gateway-controlled smart home system. Once these have been connected through a Bluetooth pairing process, the Bluetooth password is no longer necessary when reconnecting to the access authorization check. For all other checks, the connection key is used instead. The connection key is used exclusively for encrypted access authorization. However, another key is created on its base to secure data transfer between the gateway and the smart home device and is renegotiated for each session.
  • the invention is based on the basic idea that in the conventional integration of a smart home device into a smart home system, for example as part of a pairing process, device data exchanged between the smart home device and a gateway of the smart home system Setup data necessary for setting up a communication channel between the smart home device and a gateway of the smart home system and thus for integrating the smart home device in the smart home system, on a disk deposit assigned to the smart home device or "personalized" for that smart home device.
  • the gateway of the smart home system is configured to read out the device data stored on the data carrier.
  • the assignment of the volume to the Smart Home device can be done, for example, that the disk is removable or fixed to the smart home device.
  • a method for integrating a smart home device into a smart home system comprises the steps of providing a data carrier, which is associated with the smart home device and on which device data for integrating the smart home device is stored in the smart home system, reading out the device data stored on the data carrier by a central control unit of the smart home system and forming a communication channel between the smart home device and the central control unit based on the device data.
  • a smart home device for integration into a smart home system.
  • the smart home device includes or is associated with a data carrier on which device data for integrating the smart home device into the smart home system are stored, which can be read out by a central control unit of the smart home system in order to be able to access the smart home system Basis to form a communication channel between the smart home device and the central control unit.
  • a central control unit for a smart home system is provided.
  • the central control unit is configured to read out a data carrier on which device data for incorporating a smart home device in the smart home system are stored, and to form a communication channel to the smart home device on the basis of the device data.
  • a smart home system includes at least a smart home device and a central control unit.
  • the smart home device is assigned a volume that stores device data for integrating the smart home device into the smart home system.
  • the central control unit is configured to read out the device data stored on the data carrier and to form a communication channel between the smart home device and the central control unit on the basis of the device data.
  • the central control unit is a gateway that connects the smart home system to an external communication network, preferably the Internet.
  • the central control unit is provided with a security element, eg in the form of a SIM card, mini-UICC, ⁇ -SIM, MMC, SD, mini-SD, ⁇ -SD, USB stick, that of the central control unit can be removed and used in the central control unit of another smart home system.
  • the gateway functionality of the central control unit is provided by the security element. More preferably, the device data, which are read out from the data carrier assigned to the smart home device by the central control unit, are deposited on the security element.
  • This preferred embodiment is advantageous in particular in the case of central control units which are permanently installed in a house so that the security element together with the facility data stored thereon can be taken along when moving.
  • the security element is firmly integrated in the central control unit.
  • the data carrier is assigned to the smart home device in that the data carrier is detachably or firmly attached to the smart home device.
  • the smart home device and its associated volume can be shipped separately.
  • the disk could be sent by mail.
  • the data carrier is preferably a chip card, which is designed to be read out without contact or contact by the central control unit.
  • the smart card may for example be inserted in a card reader of the central control unit or placed in the read area of an RFID reader of the central control unit.
  • the data carrier may be an RFID tag which is firmly attached to the smart home device.
  • the central control unit is preferably designed as a portable central control unit, which can be brought to read the stored on the RFID tag device data to the attached to the smart home device RFID tag.
  • the data carrier may also be a mobile radio device with a security element to which the device data or setup data has preferably been transmitted in a secure environment.
  • the device data or setup data can be transmitted, for example via NFC from the mobile device to the central control unit.
  • the data carrier may be a USB stick, a 2D barcode and the like.
  • the set-up data or setup data stored on the data carrier which are used for setting up a communication channel between the smart home device and the central control unit of the smart home system and thus for integrating the smart home device into the smart home System are personalized, ie personalized for the smart home device, preferably include required for the formation of the communication channel addresses and / or electronic keys.
  • the device data stored on the data carrier can have an address (for example an IP address or a URL) of a device server, to which the central control unit can access via an external communication network, in particular the Internet, and on the applications for the smart home device are deposited.
  • the communication between the central control unit and the device server takes place via an application server which certifies the applications provided by the device server and / or checks their compatibility with applications already implemented in the smart home system.
  • this identification data carrier is likewise a chip card which can be read out without contact and / or contact by the central control unit.
  • this identification data carrier may be a mobile device with a security element.
  • the preferred embodiments described above are within the scope of the first aspect of the invention, i. in the context of the method for incorporating a smart home device in a smart home system, in the context of the second aspect of the invention, i. in the context of a smart home device designed for this purpose, in the context of the third aspect of the invention, i. in the context of a central control unit designed for this purpose, as well as in the context of the fourth aspect of the invention, i. in the context of a suitably designed smart home system, implement advantageous.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a smart home system according to a preferred embodiment of the invention, in which a smart home device according to the invention is to be integrated,
  • FIG. 2 is a schematic representation of the smart home system of FIG. 1 in which the smart home device according to the invention has been integrated, FIG.
  • FIG. 3 is a schematic detail view of the data carrier according to a preferred embodiment of the invention for incorporating a smart home device in the smart home system of Figure 1, and
  • FIG. 4 is a schematic detail view of the central control unit in the form of a gateway of the smart home system of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a system 10 for home automation, hereinafter referred to as smart home system 0.
  • a central control unit 40 of the smart home system 10 is in bidirectional communication with a smart home device 50, such that the central control unit 40 may, for example, send control instructions to the smart home device 50 and receive state information from the smart home device 50.
  • the central control unit 40 and the smart home device 50 together form the smart home system 10.
  • the central control unit 40 is also in communication with an external communication network 60, preferably the Internet, for example via a broadband internet connection.
  • the central control unit 40 is preferably designed as a gateway.
  • a gateway generally serves to allow the components of networks connected to the gateway based on different communication protocols to communicate with each other.
  • the central control unit 40 as a gateway is preferably designed to enable communication between the components of the smart home system 10 forming a Home Area Network (HAN) and the external communication network 60, for example the Internet.
  • HAN Home Area Network
  • the central control unit 40 designed as a gateway is suitable for using a variety of communication protocols, such as a bus system, WiFi, Bluetooth, ZigBee and the like, with the smart home devices integrated in the smart home system 10, such as the smart home system. Device 50, to communicate.
  • a variety of communication protocols such as a bus system, WiFi, Bluetooth, ZigBee and the like
  • the smart home devices integrated in the smart home system 10, such as the smart home system.
  • Device 50 to communicate.
  • a new smart home device 20 is to be integrated into the smart home system 10.
  • the smart home device 20 may be e.g. to any network-capable smart home device, such as a washing machine, a refrigerator, a stove o- or the like act.
  • the smart home device 20 has a data carrier 30 or such a data carrier 30 is assigned to the smart home device 20.
  • the data carrier 30 is a chip card.
  • FIG. 3 shows a schematic detail view of the data carrier in the form of a chip card 30, in which the components of the chip card 30 which are essential for the present preferred embodiment of the invention are shown schematically.
  • the chip card 30 comprises an antenna device 32 for Koirimunikation over the air interface with the central control unit 40.
  • the central control unit 40 is preferably also provided with an antenna device 42.
  • the smart card 30 and the central control unit 40 are configured to communicate with each other in accordance with the NFC standard.
  • the central control device 40, the role of an NFC reader and the smart card 30 take over the role of an NFC transponder.
  • the device data can be stored in a memory 38 of the chip card 30.
  • the memory area 38a can be designed as a secure memory area in which security-critical data are stored securely, eg an electronic key for data encryption and / or for authentication.
  • the access to the memory 38 of the chip card 30 can be controlled or controlled by means of a processor unit 36 of the chip card 30, which can be connected to the antenna device 32 of the chip card 30 via an input / output interface 34.
  • the chip card 30 may also be a memory card which does not have its own processor unit. In this case, the memory card would only have a memory in which the device data are stored and which can be read out by the gateway 40.
  • the device data stored in the memory 38 of the smart card 30 preferably contains the information required to form a, preferably secure, communication channel between the central control unit 40 and the smart home device 20 to which the smart card 30 is assigned. to the smart home device 20 in the smart
  • the device data includes an electronic key, a copy of which is stored on the smart home device 20.
  • These keys deposited on the chip card 30 and the smart home device 20 can preferably be used to perform a challenge-response authentication in which the central control unit 40 must authenticate itself to the smart home device 20 and / or or the other way around.
  • the device data may contain information about which communication protocols can be communicated with the smart home device 20. Additionally or alternatively, the device data may include an ID element or a serial number or an address, by means of which the smart home device 20, to which the chip card 30 is assigned, can be uniquely identified.
  • the device data stored on the chip card 30 is merely an ID element or a serial number for uniquely identifying the smart home device 20 or for identifying the device type of the smart home device 20 and also Contain information about where further information or data is available, which are required for the integration of the smart home device 20 in the smart home system 10 (eg, the IP address and / or the URL of an accessible via the external communication network device server 80, on which such additional information or data are stored and can be retrieved).
  • the device data include an electronic access key that allows access to a secure area of the device server 80 in which the applications for the smart home device 20 are kept.
  • FIG. 4 shows a schematic detail view of a preferred embodiment of the central control unit 40 designed as a gateway.
  • the gateway 40 comprises an antenna device 42 which is configured to communicate with the smart card 30 via its antenna device 32 or with comparable smart cards that are associated with other smart home devices.
  • the antenna device 42 is in communication with a processor device 46 via an input / output interface 44, which can access a memory 47 of the gateway 40 for storing and reading out data.
  • the memory 47 of the central control unit 40 for example at least partially, the device data read out from the chip card 30 can be stored.
  • the gateway 40 further includes a user interface in the form of a touch screen 45 configured to display status information of the smart home system 10 and to accept user instructions.
  • a user interface in the form of a touch screen 45 configured to display status information of the smart home system 10 and to accept user instructions.
  • the gateway 40 has a display unit and a separate input unit, eg in the form of a keyboard, or in which the gateway 40 itself does not have a user interface in the form of a display unit or input unit, but rather from a mobile terminal, eg a mobile telephone or a tablet computer that communicates with the gateway 40.
  • a user before the step of forming a communication channel between the smart home device 20 and the central control unit 40 based on the device data, a user must first authenticate himself to the central control unit 40.
  • user authentication can be carried out in different ways, for example by the user having to enter a PIN, and / or contactless or contact-sensitive with respect to the central control unit 40 and / or by means of biometric features (eg his fingerprint) as an authorized person.
  • the gateway 40 is further provided with a security element 48 having its own memory 49.
  • the security element 48 may be, for example, a SIM card, mini-UICC, ⁇ -SIM, MMC, SD, mini-SD, ⁇ -SD, USB stick.
  • the operating system "JavaCard 3.0 Connected" is preferably implemented on the security element 48.
  • the security element 48 can serve as a certified security gateway, ie the gateway functionality of the central control unit 40 is provided by its security element 48.
  • the central control unit 40 and the security element 48 are configured such that the Security element 48 of the central control unit 40 can be removed.
  • the device data which is read from the chip card 30 by the central control unit 40 can be stored in a memory 49 of the security element 48.
  • This preferred embodiment is particularly advantageous in a central control unit 40, which is permanently installed in a house, so that when moving the security element 48 can be taken along with the facility data stored thereon.
  • the security element 48 is preferably provided by a trustworthy entity, eg a trusted service manager, and can be personalized.
  • the security element 48 can be permanently integrated in the central control unit 40, ie be an integral part of the central control unit 40.
  • the central control unit 40 has both a removable security element 48 and a permanently integrated security element or its own memory 47, it can be provided according to the invention that the central control unit 40 allocates the device data of the various smart home devices of the Smart home system 10 may make to the various security elements or storage of the central control unit 40.
  • the central control unit 40 embodied as a gateway enables communication with an external communication network 60, preferably the Internet.
  • the gateway 40 is connected via the external communication network 60 with an application server 70 and at least one device server 80 in connection.
  • the device server 80 is operated by the manufacturer of the smart home device 20 in such a way that applications for the smart home device 20 are made available therefor.
  • applications for the smart home device 20 are made available therefor.
  • the latest firmware for the operation of the smart home devices marketed by this manufacturer, such as the smart home device 20 is stored on the device server 80.
  • a control application can be stored on the device server 80 for each smart home device type, which can be implemented on the central control unit 40 in order to control a corresponding smart home device.
  • the device data stored on the smart card 30 contains, for example, address information (eg an IP address and / or a URL) which enable the gateway 40 to communicate with the device server 80, for example, holds applications for the smart home device 20.
  • address information eg an IP address and / or a URL
  • both the device server 80 and the gateway 40 are in communication with an application server 70 via the external communication network 60.
  • This application server 70 is preferably operated by a trusted service manager and is configured to certify applications provided by the device server 80 thereby ensuring that, for example, a firmware to be installed on the smart home device 20 comes from a certified device server 80.
  • the gateway 40 communicates first with the application server 70 (by this, for example, the address of the device server 80 is transmitted), whereupon the application server 70 addresses to the device server 80. Only in the event that the application server 70 has certified the applications provided by the device server 80 are they forwarded to the gateway 40 for installation on the gateway 40 and / or the smart home device 20.
  • the application server first performs a compatibility check of an application provided by the device server 80 for controlling the smart home device 20 with those already implemented on the central control unit 40 for controlling other smart home devices, e.g. for controlling the smart home device 50, before the application for controlling the smart home device 20 is forwarded to the central control unit 40 and implemented there.
  • the data carrier 30 is designed as a chip card which communicates with the central control unit 40 via the air interface for reading the device data stored on the chip card
  • the person skilled in the art will recognize that the present invention also uses a multiplicity of differently configured data carriers and / or communication or data transmission method can be advantageously realized.
  • the device data stored on a data carrier 30 embodied as a chip card can also be read out by the central control unit 40 in that the chip card is contacted by a card reader integrated in or connected to the central control unit 40.
  • the data carrier 30 may also be an RFID tag which is mounted on the smart home device 20 and can be read out by the central control unit 40 via the air interface.
  • the data carrier can also be a mobile radio device with a security element to which the device data or setup data has preferably been transmitted in a secure environment.
  • the setup data may be transmitted from the mobile device to the central control unit 40 via, for example, NFC.
  • the antenna device of the data carrier and the central control device are shown as external devices in the figures, the antenna device can be integrated in the central control unit as well as in the chip card or a part of the respective input devices can be integrated in the same.
  • / Output interface can be.

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Abstract

Es werden ein Verfahren zur Einbindung eines Smart Home-Geräts (20) in ein Smart Home-System (10), ein entsprechendes Smart Home-Gerät (20), eine entsprechende zentrale Steuereinheit (40) und ein entsprechendes Smart Home-System (10) beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Datenträgers (30), der dem Smart Home-Gerät (20) zugeordnet ist und auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung des Smart Home-Geräts (20) in das Smart Home-System (10) hinterlegt sind, des Auslesens der auf dem Datenträger (30) hinterlegten Einrichtungsdaten durch die zentrale Steuereinheit (40) des Smart Home-Systems (10) und des Ausbildens eines Kommunikationskanals zwischen dem Smart Home-Gerät (20) und der zentralen Steuereinheit (40) auf der Grundlage der Einrichtungsdaten. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Datenträger um eine Chipkarte oder ein RFID-Tag, die von der zentralen Steuereinheit (40) kontaktbehaftet und/oder kontaktlos ausgelesen werden können.

Description

Smart Home-Gerät, Smart Home-Steuereinheit, Smart Home-System und Verfahren zur Einbindung eines Smart Home-Geräts
in ein Smart Home-System Die Erfindung betrifft ein Smart Home-Gerät, eine Smart Home- Steuereinheit, ein Smart Home-System mit einer solchen Smart Home- Steuereinheit und ein Verfahren zur Einbindung eines Smart Home-Geräts in ein Smart Home-System. Unter dem Begriff "Smart Home" und verwandten Begriffen, wie Hausautomatisierung, intelligentes Wohnen bzw. "Smart Living" und dergleichen, versteht man insbesondere die Vernetzung und Fernsteuerbarkeit von vernetzungsfähigen Geräten im privaten Wohnbereich. Bei derartigen Geräten, die hier als Smart Home-Geräte bezeichnet werden, kann es sich um Geräte der Haustechnik (z.B. Lichtsteuerung, Alarmanlagen, Heizungs- und Rolladen-Steuerungen), Smart Metering-Geräte (z.B. elektrische Energiezähler, Wasserzähler, Gaszähler, Wärmezähler), Elektrohaushaltsgeräte (z.B. Herd, Kühlschrank, Waschmaschinen), Multimedia-Geräte (z.B. Fernseher, Videorekorder, Stereoanlage) und dergleichen handeln. Derartige Geräte bilden zusammen mit einer zentralen Steuereinheit, die üblicherweise als ein Gateway ausgestaltet ist, und ggf. physikalischen Kommunikationsleitungen zwischen diesen Geräten und dem Gateway ein Smart Home-System aus, das auch als Home Area Network (HAN) bezeichnet wird. Dabei steht das Gateway wiederum in Kommunikation mit dem Internet und/ oder anderen externen Kommunikationsnetzen, was es ermöglicht, zum einen das Smart Home-System von extern, z.B. über das Mobilfunkgerät bzw. Smartphone des Hausbesitzers, anzusteuern und zum anderen Statusinformationen des Smart Home-Systems, beispielsweise an das Mobilfunkgerät des Hausbesitzers und/ oder den Abrechnungsserver eines Energieversorgers, zu versen- den. Auf grund der großen Vielfalt von unterschiedlichen Smart Home-Geräten, die mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen arbeiten, ist ein Gateway eines Smart Home-Systems in der Regel dazu ausgestaltet, über eine Vielzahl unterschiedlicher Korrimunikationskanäle mit den einzelnen Smart Home-Geräten zu kommunizieren. Beispielsweise kann die Kommunikation zwischen dem Gateway und einem Smart Home-Gerät kabelgebunden oder per Funkverbindungen erfolgen. Dem Fachmann bekannte Beispiele für kabelgebundene Verbindungen sind unter anderem Powerline, M-Bus und Ethernet. Als Funkverbindung kommen unter anderem Bluetooth, RFID, NFC, ZigBee, ANT+, Dash7, Wireless M-Bus und WLAN in Frage. Bei Ausgestaltung der zentralen Steuereinheit als Femtocell Router (Home Node B) sind zudem Mobilfunkverbindungen, wie z.B. GPRS, UMTS, LTE, zu einem Smart Home-Gerät möglich. Die Anbindung des Gateways an externe Kommunikationsnetze, insbesondere das Internet, kann z.B. via DSL, ISDN, Powerline, Mobilfunk, WLAN, WIMAX und dergleichen erfolgen.
Um ein neues Smart Home-Gerät in ein bestehendes Smart Home-System einzubinden, muss in der Regel zwischen dem neuen Smart Home-Gerät und dem Gateway des Smart Home-Systems ein Kommunikationskanal auf- gebaut werden. Wenn es sich bei dem neuen Smart Home-Gerät beispielsweise um ein Gerät handelt, das zur Kommunikation mittels Bluetooth ausgestaltet ist, wird zwischen dem Gateway und dem neuen Smart Home- Gerät ein Bluetooth-Pairing-Prozess durchgeführt, bei dem die Zutrittsberechtigung zu einem von dem Gateway bereitgestellten Bluetooth-Piconetz überprüft wird. Während der Überprüfung der Zugangsberechtigung wird ein Verbindungsschlüssel erzeugt und für sämtliche zukünftigen Verbindungen in dem Gateway und dem Smart Home-Gerät festgeschrieben. Dieser Schlüssel wird erzeugt, indem für die Bluetooth- Adressen des Gateways und des Smart Home-Geräts je eine Zufallszahl herangezogen wird. Damit diese Zufallszahlen gesichert übertragen werden können, muss vorher ein weiterer Schlüssel, der Initialisierungsschlüssel, erzeugt worden sein, der aus einer Zufallszahl, einer der beiden Bluetooth- Adressen und dem Bluetooth- Kennwort berechnet wird. Der Bluetooth-Pairing-Prozess erfolgt nur beim ersten Kontakt zwischen dem Gateway und dem Smart Home-Gerät, d.h. beim Einbinden des Smart Home-Geräts in das durch das Gateway gesteuerte Smart Home-System. Sind diese einmal durch einen Bluetooth-Pairing- Prozess verbunden worden, so ist bei erneuter Verbindung zur Prüfung der Zutrittsberechtigung das Bluetooth-Kennwort nicht mehr notwendig. Bei allen weiteren Prüfungen wird stattdessen der Verbindungsschlüssel eingesetzt. Der Verbindungsschlüssel wird ausschließlich zur verschlüsselten Prüfung der Zugangsberechtigung benutzt. Auf seiner Basis wird jedoch ein weiterer Schlüssel erstellt, der zur Sicherung der Datenübermittlung zwischen dem Gateway und dem Smart Home-Gerät dient und für jede Sitzung neu ausgehandelt wird.
Bei Smart Home-Geräten, die dazu ausgestaltet sind, über ein anderes Kornmunikationsprotokoll als Bluetooth mit dem Gateway zu kommunizieren, finden, sofern eine Absicherung der Kornmunikation erfolgt bzw. vorgesehen ist, ähnliche Prozesse statt, bei denen ein Smart Home-Gerät zunächst nach einem Gateway suchen muss, damit dieses Gerät in ein Smart Home-System eingebunden werden kann. Derartige Prozesse stellen jedoch eine potentielle Sicherheitslücke dar, die ein Angreifer dadurch ausnützen könnte, dass er bei der Suche eines in ein Smart Home-System einzubindendes Smart Home-Geräts nach einem Gateway sich als Gateway ausgibt, um somit einen Kommunikationskanal mit dem Smart Home-Gerät aufzubauen und Kontrolle über dieses zu erlangen. Vor diesem Hintergrund sind Szenarien denkbar, bei denen es einem Angreifer möglich ist, z.B. die Alarmanlage und/ oder die Eingangstür eines Hauses zu steuern. Eine weitere bekannte, jedoch wenig anwenderfreundliche Möglichkeit zur Einbindung eines Smart Home-Geräts in ein Smart Home-System besteht darin, händisch die notwendigen Einrichtungsdaten eines Smart-Home Geräts über eine Benutzerschnittstelle in das Gateway einzugeben und den Einbindungsvorgang händisch anzustoßen.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Einbindung eines Smart Home-Geräts in ein Smart Home-System, ein solches Smart Home-Gerät und ein solches Smart Home-System bereitzustellen, die eine gesicherte und komfortable Einbindung eines solchen Smart Home- Geräts in ein solches Smart Home-System ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen definiert.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die bei der herkömmlichen Einbindung eines Smart Home-Geräts in ein Smart Home-System, beispielsweise im Rahmen eines Pairing-Prozesses, zwischen dem Smart Home- Gerät und einem Gateway des Smart Home-System ausgetauschten Einrichtungsdaten bzw. Setup-Daten, die für das Einrichten bzw. Ausbilden eines Kommunikationskanals zwischen dem Smart Home-Gerät und einem Gateway des Smart Home-Systems und damit für das Einbinden des Smart Home-Geräts in das Smart Home-System notwendig sind, auf einem Datenträger zu hinterlegen, der dem Smart Home-Gerät zugeordnet ist bzw. für dieses Smart Home-Gerät "personalisiert" ist. Dabei ist das Gateway des Smart Home-Systems dazu ausgestaltet, die auf dem Datenträger hinterlegten Einrichtungsdaten auszulesen. Die Zuordnung des Datenträgers zum Smart Home-Gerät kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Datenträger an dem Smart Home-Gerät abnehmbar oder fest angebracht ist.
Auf der Grundlage dieses Grundgedankens wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Einbindung eines Smart Home-Geräts in ein Smart Home-System bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Datenträgers, der dem Smart Home-Gerät zugeordnet ist und auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung des Smart Home- Geräts in das Smart Home-System hinterlegt sind, des Auslesens der auf dem Datenträger hinterlegten Einrichtungsdaten durch eine zentrale Steuereinheit des Smart Home-Systems und des Ausbildens eines Kommunikationskanals zwischen dem Smart Home-Gerät und der zentralen Steuereinheit auf der Grundlage der Einrichtungsdaten.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Smart Home-Gerät zur Einbindung in ein Smart Home-System bereitgestellt. Das Smart Home- Gerät umfasst einen Datenträger bzw. ist diesem zugeordnet, auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung des Smart Home-Geräts in das Smart Home- System hinterlegt sind, die von einer zentralen Steuereinheit des Smart Home-Systems ausgelesen werden können, um auf deren Grundlage einen Kommunikationskanal zwischen dem Smart Home-Gerät und der zentralen Steuereinheit auszubilden.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine zentrale Steuereinheit für ein Smart Home-System bereitgestellt. Die zentrale Steuereinheit ist dazu ausgestaltet, einen Datenträger auszulesen, auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung eines Smart Home-Geräts in das Smart Home-System hinterlegt sind, und auf der Grundlage der Einrichtungsdaten einen Kommunikationskanal zu dem Smart Home-Gerät auszubilden. Schließlich wird gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ein Smart Home-System bereitgestellt. Das Smart Home-System umfasst wenigstens ein Smart Home-Gerät und eine zentrale Steuereinheit. Dem Smart Home-Gerät ist ein Datenträger zugeordnet, auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung des Smart Home-Geräts in das Smart Home-System hinterlegt sind. Die zentrale Steuereinheit ist dazu ausgestaltet, die auf dem Datenträger hinterlegten Einrichtungsdaten auszulesen und einen Kommunikationskanal zwischen dem Smart Home-Gerät und der zentralen Steuereinheit auf der Grundlage der Einrichtungsdaten auszubilden.
Vorzugsweise handelt es sich bei der zentralen Steuereinheit um ein Gateway, das die Verbindung das Smart Home-Systems mit einem externen Kommunikationsnetz, vorzugsweise dem Internet, herstellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zentrale Steuereinheit mit einem Sicherheitselement, z.B. in Form einer SIM-Karte, Mini-UICC, μ- SIM, MMC, SD, Mini-SD, μ-SD, USB-Stick, versehen, das der zentralen Steuereinheit entnommen werden kann und in die zentrale Steuereinheit eines anderen Smart Home-System eingesetzt werden kann. Vorzugsweise wird die Gatewayfunktionalität der zentralen Steuereinheit durch das Sicherheitselement bereitgestellt. Weiter bevorzugt werden die Einrichtungsdaten, die von der zentralen Steuereinheit aus dem dem Smart Home-Gerät zugeordneten Datenträger ausgelesen werden, auf dem Sicherheitselement hinterlegt. Diese bevorzugte Ausgestaltung ist insbesondere bei zentralen Steuereinhei- ten vorteilhaft, die fest in einem Haus installiert sind, so dass bei einem Umzug das Sicherheitselement zusammen mit den darauf hinterlegten Einrichtungsdaten mitgenommen werden kann. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Sicherheitselement fest in der zentralen Steuereinheit integriert. Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, sowohl ein fest integriertes als auch ein entnehmbares Sicherheitselement in einer zentralen Steuereinheit vorzusehen. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit der Zuordnung verschiedener Smart Home-Geräte zu den verschiedenen Sicherheitselementen, beispielsweise zum einen der fest in einem Haus verbauten Smart Home-Geräte zu dem in der zentralen Steuereinheit fest integrierten Sicherheitselement und zum anderen der mobilen Smart Home-Geräte zu dem aus der zentralen Steuereinheit entnehmbaren Sicherheitselement.
Vorzugsweise ist der Datenträger dadurch dem Smart Home-Gerät zugeordnet, dass der Datenträger an dem Smart Home-Gerät abnehmbar oder fest angebracht ist. Ebenso können das Smart Home-Gerät und der diesem zugeordnete Datenträger separat ausgeliefert werden. Beispielsweise könnte der Datenträger mit der Post verschickt werden.
Bei dem Datenträger handelt es sich vorzugsweise um eine Chipkarte, die dazu ausgestaltet ist, kontaktlos oder kontaktbehaftet von der zentralen Steuereinheit ausgelesen zu werden. Gemäß diesen bevorzugten Ausführungsformen kann zum Auslesen der Einrichtungsdaten die Chipkarte beispielsweise in einen Kartenleser der zentralen Steuereinheit eingeführt werden oder in den Lesebereich eines RFID-Lesegerät der zentralen Steuereinheit gebracht werden.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann es sich bei dem Datenträger um ein RFID-Tag handeln, das an dem Smart Home-Gerät fest angebracht ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die zentrale Steuereinheit vorzugsweise als tragbare zentrale Steuereinheit ausgestaltet, die zur Auslesung der auf dem RFID-Tag hinterlegten Einrichtungsdaten an das an dem Smart Home-Gerät befestigte RFID-Tag herangeführt werden kann. Gemäß einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform kann es sich bei dem Datenträger auch um ein Mobilfunkgerät mit einem Sicherheitselement handeln, auf das die Einrichtungsdaten bzw. Setup-Daten vorzugsweise in einer sicheren Umgebung übertragen worden sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform können die Einrichtungsdaten bzw. Setup- Daten beispielsweise über NFC vom Mobilfunkgerät an die zentrale Steuereinheit übertragen werden.
Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen kann es sich bei dem Datenträger um einen USB-Stick, einen 2D-Barcode und dergleichen handeln.
Die auf dem Datenträger hinterlegten Einrichtungsdaten bzw. Setup-Daten, die für das Einrichten bzw. Ausbilden eines Kommunikationskanals zwischen dem Smart Home-Gerät und der zentralen Steuereinheit des Smart Home-Systems und damit für das Einbinden des Smart Home-Geräts in das Smart Home-System notwendig sind, d.h. für das Smart Home-Gerät personalisiert sind, umfassen vorzugsweise für die Ausbildung des Kommunikationskanals erforderliche Adressen und/ oder elektronische Schlüssel. Ferner können die auf dem Datenträger hinterlegten Einrichtungsdaten eine Adresse (z.B. eine IP-Adresse oder eine URL) eines Geräteservers aufweisen, auf den die zentrale Steuereinheit über ein externes Kommunikationsnetz, insbesondere das Internet zugreifen kann, und auf dem Applikationen für das Smart Home-Gerät hinterlegt sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Kommunikation zwischen der zentralen Steuereinheit und dem Geräteserver über einen Applikationsserver, der die von dem Geräteserver bereitgestellten Applikationen zertifiziert und/ oder deren Kompatibilität mit im Smart Home-System bereits implementierten Applikationen prüft.
Vorzugsweise muss sich beim Auslesevorgang des Datenträgers durch die zentrale Steuereinheit der Benutzer gegenüber der zentralen Steuereinheit authentifizieren. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass zur Authentifizierung der Benutzer ein Passwort, z.B. eine PIN, eingeben muss oder sich mittels biometrischer Merkmale oder eines Identifizierungsdatenträgers ausweisen muss. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei diesem Identifizierungsdatenträger ebenfalls um eine Chipkarte, die kontaktlos und/ oder kontaktbehaftet von der zentralen Steuereinheit ausgelesen wer- den kann. Alternativ kann es sich bei diesem Identifizierungsdatenträger um ein Mobilfunkgerät mit einem Sicherheitselement handeln.
Wie der Fachmann erkennen wird, lassen sich die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen im Rahmen des ersten Aspekts der Erfindung, d.h. im Rahmen des Verfahrens zur Einbindung eines Smart Home-Geräts in ein Smart Home-System, im Rahmen des zweiten Aspekts der Erfindung, d.h. im Rahmen eines hierzu ausgestalteten Smart Home-Geräts, im Rahmen des dritten Aspekts der Erfindung, d.h. im Rahmen einer hierzu ausgestalteten zentralen Steuereinheit, sowie im Rahmen des vierten Aspekts der Erfin- dung, d.h. im Rahmen eines entsprechend ausgestalteten Smart Home- Systems, vorteilhaft implementieren.
Weitere Merkmale, Vorteile und Aufgaben der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele und Aus- führungsalternativen hervor. Es wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Smart Home-Systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in das ein erfindungsgemäßes Smart Home-Gerät eingebunden werden soll,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Smart Home-Systems von Figur 1, in das das erfindungsgemäße Smart Home-Gerät eingebunden worden ist,
Fig. 3 eine schematische Detailansicht des Datenträgers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Einbindung eines Smart Home-Geräts in das Smart Home-System von Figur 1, und
Fig. 4 eine schematische Detailansicht der zentralen Steuereinheit in Form eines Gateways des Smart Home-Systems von Figur 1.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 10 zur Hausautomatisierung, nachstehend als Smart Home-System 0 bezeichnet. Eine zentrale Steuereinheit 40 des Smart Home-Systems 10 steht in bidirektionaler Kommunikation mit einem Smart Home Gerät-50, so dass die zentrale Steuereinheit 40 beispielsweise Steueranweisungen an das Smart Home-Gerät 50 schicken kann und Zustandsinformationen von dem Smart Home Gerät 50 empfangen kann. Mit anderen Worten: Die zentrale Steuereinheit 40 und das Smart Home-Gerät 50 bilden zusammen das Smart Home-System 10 aus.
Die zentrale Steuereinheit 40 steht ferner in Verbindung mit einem externen Kommunikationsnetz 60, vorzugsweise dem Internet, beispielsweise über einen Breitband-Internetanschluss. Hierzu ist die zentrale Steuereinheit 40 vorzugsweise als Gateway ausgestaltet. Wie dies dem Fachmann bekannt ist, dient ein Gateway im Allgemeinen dazu, es den Komponenten von mit dem Gateway verbundenen Netzwerken zu erlauben, die auf unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen basieren, miteinander zu kommunizieren. Dem entsprechend ist die zentrale Steuereinheit 40 als Gateway vorzugsweise dazu ausgestaltet, die Kommunikation zwischen den ein Home Area Network (HAN) ausbildenden Komponenten des Smart Home-Systems 10 und dem externen Kommunikationsnetz 60, beispielsweise dem Internet, zu ermögli- chen. Vorzugsweise ist die als Gateway ausgestaltete zentrale Steuereinheit 40 dazu geeignet, mittels unterschiedlichster Kommunikationsprotokolle, wie beispielsweise über ein Bussystem, WiFi, Bluetooth, ZigBee und dergleichen, mit den im Smart Home-System 10 integrierten Smart Home-Geräten, wie beispielsweise dem Smart Home-Gerät 50, zu kommunizieren.
In Figur 1 ist der Fall angedeutet, dass ein neues Smart Home-Gerät 20 in das Smart Home-System 10 eingebunden werden soll. Bei dem Smart Home- Gerät 20 kann es sich z.B. um irgendein netzwerkfähiges Smart Home-Gerät, wie beispielsweise eine Waschmaschine, einen Kühlschrank, einen Herd o- der dergleichen handeln. Wie dies in Figur 1 dargestellt ist, weist das Smart Home-Gerät 20 einen Datenträger 30 auf bzw. ein solcher Datenträger 30 ist dem Smart Home-Gerät 20 zugeordnet. Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Datenträger 30 um eine Chipkarte.
Figur 3 zeigt eine schematische Detailansicht des Datenträgers in Form einer Chipkarte 30, in der die für die vorliegende bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wesentlichen Komponenten der Chipkarte 30 schematisch dargestellt sind. Die Chipkarte 30 umfasst eine Antenneneinrichtung 32 zur Koirimunikation über die Luftschnittstelle mit der zentralen Steuereinheit 40. Hierzu ist die zentrale Steuereinheit 40 vorzugsweise ebenfalls mit einer Antenneneinrichtung 42 versehen. Vorzugsweise sind die Chipkarte 30 und die zentrale Steuereinheit 40 dazu ausgestaltet, gemäß dem NFC-Standard miteinander zu kommunizieren. Dabei kann die zentrale Steuereinrichtung 40 die Rolle eines NFC-Lesegeräts und die Chipkarte 30 die Rolle eines NFC- Transponders übernehmen.
In Figur 2 ist der Fall angedeutet, dass die Chipkarte 30 in den Lesebereich der zentralen Steuereinheit 40 geführt wird und somit über die Luftschnittstelle mit dieser in Kornmunikation tritt. Auf der Chipkarte 30 sind Einrichtungsdaten hinterlegt, die von der zentralen Steuereinheit 40 ausgelesen werden können, um auf der Grundlage dieser Einrichtungsdaten einen, vorzugsweise gesicherten, Kommunikationskanal zwischen der zentralen Steuereinheit 40 und dem Smart Home-Gerät 20 auszubilden, wodurch das Smart Home-Gerät 20 in das Smart Home-System 10 eingebunden wird.
In Figur 3 ist angedeutet, dass die Einrichtungsdaten in einem Speicher 38 der Chipkarte 30 hinterlegt sein können. Der in Figur 3 dargestellte Speicher 38 des Datenträgers 30, bei dem es sich beispielsweise um ein ROM
und/ oder EEPROM (Flash-Speicher) oder eine Kombination davon handeln kann, ist beispielhaft in zwei Speicherbereiche 38a und 38b unterteilt. Dabei kann der Speicherbereich 38a als ein gesicherter Speicherbereich ausgestaltet sein, in dem sicherheitskritische Daten sicher hinterlegt sind, z.B. ein elektronischer Schlüssel zur Datenverschlüsselung und/ oder zur Authentisie- rung. Der Zugriff auf den Speicher 38 der Chipkarte 30 kann mittels einer Prozessoreinheit 36 der Chipkarte 30 gesteuert bzw. kontrolliert werden, die über eine Input-/ Output-Schnittstelle 34 mit der Antenneneinrichtung 32 der Chipkarte 30 verbunden sein kann. Wie der Fachmann jedoch erkennt, kann es sich bei der Chipkarte 30 auch um eine Speicherkarte handeln, die keine eigene Prozessoreinheit aufweist. In diesem Fall würde die Speicherkarte lediglich einen Speicher aufweisen, in dem die Einrichtungsdaten hinterlegt sind und der von dem Gateway 40 ausgelesen werden kann.
Die im Speicher 38 der Chipkarte 30 hinterlegten Einrichtungsdaten enthalten vorzugsweise die Informationen, die dazu erforderlich sind, zwischen der zentralen Steuereinheit 40 und dem Smart Home-Gerät 20, dem die Chipkarte 30 zugeordnet ist, einen, vorzugsweise gesicherten, Kommunika- tionskanal auszubilden, d.h. um das Smart Home-Gerät 20 in das Smart
Home-System 10 einzubinden. Vorzugsweise enthalten die Einrichtungsdaten einen elektronischen Schlüssel, von dem eine Kopie auf dem Smart Home-Gerät 20 hinterlegt ist. Diese auf der Chipkarte 30 und dem Smart Home- Gerät 20 hinterlegten Schlüssel können vorzugsweise dazu verwendet wer- den, eine Challenge-Response-Authentisierung durchzuführen, bei der sich die zentrale Steuereinheit 40 gegenüber dem Smart Home-Gerät 20 authenti- sieren muss und/ oder umgekehrt.
Ferner können die Einrichtungsdaten Informationen darüber enthalten, mit- tels welchen Kommunikationsprotokollen mit dem Smart Home-Gerät 20 kommuniziert werden kann. Zusätzlich oder alternativ können die Einrichtungsdaten ein ID-Element bzw. eine Seriennummer bzw. eine Adresse enthalten, mittels der sich eindeutig das Smart Home-Gerät 20 identifizieren lässt, dem die Chipkarte 30 zugeordnet ist.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante ist es vorstellbar, dass die auf der Chipkarte 30 hinterlegten Einrichtungsdaten lediglich ein ID-Element bzw. eine Seriennummer zur eindeutigen Identifizierung des Smart Home-Geräts 20 oder zur Identifizierung des Gerätetyps des Smart Home-Geräts 20 sowie Informationen darüber enthalten, wo weitere Informationen bzw. Daten erhältlich sind, die für die Einbindung des Smart Home-Geräts 20 in das Smart Home-System 10 erforderlich sind (z.B. die IP- Adresse und/ oder die URL eines über das externe Kommunikationsnetz erreichbaren Geräteservers 80, auf dem derartige weitere Informationen bzw. Daten hinterlegt sind und abgerufen werden können). Bei dieser Ausführungsform ist es ferner vorstellbar, dass die Einrichtungsdaten einen elektronischen Zugangsschlüssel enthalten, der den Zugang zu einem gesicherten Bereich des Geräteservers 80 ermöglicht, in dem die Applikationen für das Smart Home-Gerät 20 vorgehalten werden.
Figur 4 zeigt eine schematische Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform der als Gateway ausgestalteten zentralen Steuereinheit 40. Wie bereits vorstehend erwähnt, umfasst das Gateway 40 eine Antenneneinrichtung 42, die dazu ausgestaltet ist, mit der Chipkarte 30 über deren Antenneneinrichtung 32 bzw. mit vergleichbaren Chipkarten zu kommunizieren, die weiteren Smart Home-Geräten zugeordnet sind. Die Antenneneinrichtung 42 steht über eine Input-/ Output-Schnittstelle 44 in Kommunikation mit einer Prozessoreinrichtung 46, die auf einen Speicher 47 des Gateways 40 zum Speichern und zum Auslesen von Daten zugreifen kann. In dem Speicher 47 der zentralen Steuereinheit 40 können beispielsweise zurnindest teilweise die von der Chipkarte 30 ausgelesenen Einrichtungsdaten hinterlegt werden.
Bei der in Figur 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gateway 40 ferner eine Benutzerschnittstelle in Form eines Touchscreens 45, die dazu ausgestaltet ist, Statusinformationen des Smart Home-Systems 10 anzuzeigen und Benutzerinstruktionen entgegen zu nehmen. Selbstverständlich sind such erfindungsgemäße Ausführungsformen denkbar, bei denen das Gateway 40 statt eines Touchscreens eine Anzeigeeinheit und eine getrennte Eingabeeinheit, z.B. in Form einer Tastatur, aufweist oder bei denen das Gateway 40 selbst keine Benutzerschnittstelle in Form einer Anzeigeeinheit oder Eingabeeinheit aufweist, sondern diese von einem mobilen Endge- rät, z.B. einem Mobiltelefon oder einem Tablet-Computer, bereitgestellt wird, das mit dem Gateway 40 in Verbindung steht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass vor dem Schritt des Ausbildens eines Kommunikationskanals zwi- sehen dem Smart Home-Gerät 20 und der zentralen Steuereinheit 40 auf der Grundlage der Einrichtungsdaten ein Benutzer sich zunächst gegenüber der zentralen Steuereinheit 40 authentisieren muss. Wie dies dem Fachmann bekannt ist, kann eine solche Benutzerauthentisierung auf unterschiedliche Weisen durchgeführt werden, beispielsweise indem der Benutzer eine PIN eingeben muss, und/ oder sich mittels einer weiteren Chipkarte kontaktlos oder kontaktbehaftet gegenüber der zentralen Steuereinheit 40 und/ oder mittels biometrischer Merkmale (z.B. seinem Fingerabdruck) als Berechtigter ausweist. Bei der in Figur 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist das Gateway 40 ferner mit einem Sicherheitselement 48 mit einem eigenen Speicher 49 versehen. Bei dem Sicherheitselement 48 kann es sich z.B. um eine SIM- Karte, Mini-UICC, μ-SIM, MMC, SD, Mini-SD, μ-SD, USB-Stick handeln. Vorzugsweise ist auf dem Sicherheitselement 48 das Betriebssystem "Ja- vaCard 3.0 Connected" implementiert. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung kann das Sicherheitselement 48 als zertifiziertes Sicherheitsgateway dienen, d.h. die Gateway-Funktionalität der zentralen Steuereinheit 40 wird durch dessen Sicherheitselement 48 bereitgestellt. Vorzugsweise sind die zentrale Steuereinheit 40 und das Sicherheitselement 48 derart ausgestaltet, dass das Sicherheitselement 48 der zentralen Steuereinheit 40 entnommen werden kann. Die Einrichtungsdaten, die von der zentralen Steuereinheit 40 aus der Chipkarte 30 ausgelesen werden, können in einem Speicher 49 des Sicherheitselements 48 hinterlegt werden. Diese bevorzugte Ausgestaltung ist insbesondere bei einer zentralen Steuereinheit 40 vorteilhaft, die fest in einem Haus installiert ist, so dass bei einem Umzug das Sicherheitselement 48 zusammen mit den darauf hinterlegten Einrichtungsdaten mitgenommen werden kann. Das Sicherheitselement 48 wird vorzugsweise von einer vertrauenswürdigen Instanz, z.B. einem Trusted Service Manager, bereitgestellt und kann personalisiert werden.
Bei einer erfindungsgemäiSen Variante kann das Sicherheitselement 48 fest in der zentralen Steuereinheit 40 integriert, d.h. fester Bestandteil der zentralen Steuereinheit 40 sein. Bei den Ausführungsformen, bei der die zentrale Steuereinheit 40 sowohl ein entnehmbares Sicherheitselement 48 als auch ein fest integriertes Sicherheitselement oder einen eigenen Speicher 47 aufweist, kann erfindungsgemäß vorzugsweise vorgesehen sein, dass die zentrale Steuereinheit 40 eine Zuordnung der Einrichtungsdaten der verschiedenen Smart Home-Geräte des Smart Home-Systems 10 zu den verschiedenen Sicherheitselementen bzw. Speichern der zentralen Steuereinheit 40 vornehmen kann. Es ist beispielsweise denkbar, dass die zentrale Steuereinheit 40 dazu eingerichtet ist, zum einen die Einrichtungsdaten der fest in einem Haus verbauten Smart Home-Geräte des Smart Home-Systems 10 einem in der zentralen Steuereinheit 40 fest integrierten Sicherheitselement bzw. einem Speicher 47 der zentralen Steuereinheit 40 zuzuordnen und zum anderen die Einrichtungsdaten der "mobilen" Smart Home-Geräte des Smart Home-Systems 10 dem aus der zentralen Steuereinheit 40 entnehmbaren Sicherheitselement 48 zuzuordnen. Diese Zuordnung kann beispielsweise durch eine entsprechende Auswahl durch den Benutzer erfolgen. Wie dies in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, ermöglicht die als Gateway ausgestalte zentrale Steuereinheit 40 die Kommunikation mit einem externen Kommunikationsnetz 60, vorzugsweise dem Internet. Vorzugsweise steht das Gateway 40 über das externe Kommunikationsnetz 60 mit einem Applikationsserver 70 und mindestens einem Geräteserver 80 in Verbindung. Vorzugsweise wird der Geräteserver 80 von dem Hersteller des Smart Home- Geräts 20 derart betrieben, dass auf diesem Applikationen für das Smart Home-Gerät 20 zur Verfügung gestellt werden. Es ist beispielsweise denkbar, dass auf dem Geräteserver 80 jeweils die neueste Firmware zum Betrieb der von diesem Hersteller vertriebenen Smart Home-Geräte, wie beispielsweise dem Smart Home-Gerät 20, hinterlegt ist. Ebenfalls kann auf dem Geräteserver 80 für jeden Smart Home-Geräte-Typ eine Steuerapplikation hinterlegt sein, die auf der zentralen Steuereinheit 40 implementiert werden kann, um ein entsprechendes Smart Home-Gerät anzusteuern.
Wie bereits vorstehend beschrieben, enthalten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die auf der Chipkarte 30 hinterlegten Einrichtungsdaten beispielsweise Adressinformationen (z.B. eine IP- Adresse und/ oder eine URL), die es dem Gateway 40 ermöglichen, in Kommunikation mit dem Geräteserver 80 zu treten, der beispielsweise Applikationen für das Smart Home-Gerät 20 vorhält. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform stehen sowohl der Geräteserver 80 als auch das Gateway 40 über das externe Kommunikationsnetz 60 in Verbindung mit einem Applikationsserver 70. Dieser Applikationsserver 70 wird vorzugsweise von einem Trusted Service Manager betrieben und ist dazu ausgestaltet, von dem Geräteserver 80 bereitgestellte Applikationen zu zertifizieren, wodurch sichergestellt werden kann, dass beispielsweise eine auf dem Smart Home-Gerät 20 zu installierende Firmware von einem zertifizierten Geräteserver 80 stammt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden somit die vom Geräteserver 80 bereitgestellten Applikationen nicht direkt von dem Gateway 40 abgerufen, sondern das Gateway 40 kommuniziert zunächst mit dem Applikationsserver 70 (indem diesem z.B. die Adresse des Geräteservers 80 übermittelt wird), woraufhin sich der Applikationsserver 70 an den Geräteserver 80 wendet. Nur in dem Fall, dass der Applikationsserver 70 die von dem Geräteserver 80 bereitgestellten Applikationen zertifiziert hat, werden diese an das Gateway 40 weitergeleitet, um auf dem Gateway 40 und/ oder dem Smart Home-Gerät 20 installiert zu werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es denkbar, dass der Applikationsserver zunächst eine Kompatibilitätsprüfung einer von dem Geräteserver 80 bereitgestellten Applikation zur Steuerung des Smart Home-Geräts 20 mit denen bereits auf der zentralen Steuereinheit 40 implementierten Applikation zur Steuerung anderer Smart Home-Geräte, z.B. zur Steuerung des Smart Home-Geräts 50, durchführt, bevor die Applikation zur Steuerung des Smart Home-Geräts 20 an die zentrale Steuereinheit 40 weitergeleitet und dort implementiert wird.
Obgleich vorstehend beschrieben worden ist, dass der Datenträger 30 als Chipkarte ausgestaltet ist, die zum Auslesen der auf der Chipkarte hinterlegten Einrichtungsdaten über die Luftschnittstelle mit der zentralen Steuereinheit 40 kommuniziert, wird der Fachmann erkennen, dass die vorliegende Erfindung auch mittels einer Vielzahl anders ausgestalteter Datenträger und/ oder Kommunikations- bzw. Datenübertragungsverfahren vorteilhaft verwirklicht werden kann. Beispielsweise können die auf einem als Chipkarte ausgestalteten Datenträger 30 hinterlegten Einrichtungsdaten auch dadurch von der zentralen Steuereinheit 40 ausgelesen werden, dass die Chipkarte durch ein in die zentrale Steuereinheit 40 integriertes oder mit dieser verbundenes Kartenlesegerät kontaktbehaftet ausgelesen wird. Ferner kann es sich bei dem Datenträger 30 auch um ein RFID-Tag handeln, das auf dem Smart Home-Gerät 20 angebracht ist und von der zentralen Steuereinheit 40 über die Luftschnittstelle ausgelesen werden kann. Ferner kann es sich bei dem Datenträger auch um ein Mobilfunkgerät mit einem Sicherheitselement handeln, auf das die Einrichtungsdaten bzw. Setup-Daten vorzugsweise in einer sicheren Umgebung übertragen worden sind. Bei dieser Ausführungsform können die Einrichtungsdaten bzw. Setup-Daten beispielsweise über NFC vom Mobilfunkgerät an die zentrale Steuereinheit 40 übertragen werden.
Der Fachmann wird ferner erkennen, dass, obwohl sowohl vorstehend als auch in den anhängenden Ansprüchen beschrieben wird, dass ein Smart Home-Gerät in ein Smart Home-System eingebunden wird, dies auch die Fälle umfasst, bei denen das Smart Home-System lediglich aus der zentralen Steuereinheit besteht, d.h. das Smart Home-System noch keine weiteren Smart Home-Geräte aufweist.
Weiterhin wird der Fachmann erkennen, dass, obwohl in den Figuren die Antenneneinrichtung des Datenträgers und der zentralen Steuereinrichtung als externe Vorrichtungen dargestellt sind, die Antenneneinrichtung sowohl bei der zentralen Steuereinheit als auch bei der Chipkarte in diese integriert sein kann oder ein Teil der jeweiligen Input-/ Output-Schnittstelle sein kann. Bezugszeichenliste:
10 Smart Home-System
20 Smart Home-Gerät
30 Datenträger
32 Antenneneinrichtung des Datenträgers
34 Input-/ Output-Schnittstelle des Datenträgers
36 Prozessoreinheit des Datenträgers
38 Speicher des Datenträgers
38a, b Speicherbereiche
40 Gateway
42 Antenneneinrichtung des Gateways
44 Input-/ Output-Schnittstelle des Gateways
45 Touchscreen des Gateways
46 Prozessoreinheit des Gateways
47 Speicher des Gateways
48 Sicherheitselement
49 Speicher des Sicherheitselements
50 Smart Home-Gerät
60 Internet
70 Applikationsserver
80 Geräteserver

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Einbindung eines Smart Home-Geräts (20) in ein Smart Home-System (10), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Datenträgers (30), der dem Smart Home-Gerät (20) zugeordnet ist und auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung des Smart Home-Geräts (20) in das Smart Home-System (10) hinterlegt sind;
Auslesen der auf dem Datenträger (30) hinterlegten Einrichtungsdaten durch eine zentrale Steuereinheit (40) des Smart Home-Systems (10); und Ausbilden eines Kommunikationskanals zwischen dem Smart Home- Gerät (20) und der zentralen Steuereinheit (40) auf der Grundlage der Einrichtungsdaten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Schritt des Ausbildens eines Kommunikationskanals zwischen dem Smart Home-Gerät (20) und der zentralen Steuereinheit (40) auf der Grundlage der Einrichtungsdaten ein Benutzer sich gegenüber der zentralen Steuereinheit (40) authentisieren muss.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die auf dem Datenträger (30) hinterlegten Einrichtungsdaten einen elektronischen Schlüssel enthalten, mit dem, vorzugsweise im Rahmen einer Challenge-Response-Authentisierung, sich die zentrale Steuereinheit (40) gegenüber dem Smart Home-Gerät (20) und/ oder umgekehrt authentisieren muss.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die auf dem Datenträger (30) hinterlegten Einrichtungsdaten eine Adresse, vorzugsweise eine IP- Adresse o- der eine URL, eines über ein externes Kommunikationsnetz (60) erreichbaren Geräteservers (80) enthalten, auf dem eine Applikation für das Smart Home- Gerät (20) vorgehalten wird.
5. Smart Home-Gerät (20) zur Einbindung in ein Smart Home-System (10), wobei das Smart Home-Gerät (20) einen Datenträger (30) umfasst, auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung des Smart Home-Geräts (20) in das Smart Home-System (10) hinterlegt sind, die von einer zentralen Steuereinheit (40) des Smart Home-Systems (10) ausgelesen werden können, um auf deren Grundlage einen Kommunikationskanal zwischen dem Smart Home- Gerät (20) und der zentralen Steuereinheit (40) auszubilden.
6. Zentrale Steuereinheit (40) für ein Smart Home-System (10), wobei die zentrale Steuereinheit (40) dazu ausgestaltet ist, einen Datenträger (30) auszulesen, auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung eines Smart Home- Geräts (20) in das Smart Home-System (10) hinterlegt sind, und auf der Grundlage der Einrichtungsdaten einen Kommunikationskanal zu dem Smart Home-Gerät (10) auszubilden.
7. Smart Home-System (10), wobei das Smart Home-System (10) wenigstens ein Smart Home-Gerät (20) und eine zentrale Steuereinheit (30) umfasst, wobei dem Smart Home-Gerät (20) ein Datenträger zugeordnet ist, auf dem Einrichtungsdaten zur Einbindung des Smart Home-Geräts (20) in das Smart Home-System (10) hinterlegt sind, wobei die zentrale Steuereinheit (30) dazu ausgestaltet ist, die auf dem Datenträger (30) hinterlegten Einrichtungsdaten auszulesen und einen Kommunikationskanal zwischen dem Smart Home- Gerät (20) und der zentralen Steuereinheit (30) auf der Grundlage der Einrichtungsdaten auszubilden.
8. System (10) nach Anspruch 7, wobei es sich bei der zentralen Steuereinheit (30) um ein Gateway handelt, das die Verbindung das Smart Home- Systems (10) mit einem externen Kommunikationsnetz (60), vorzugsweise dem Internet, herstellt.
9. System (10) nach Anspruch 7, wobei die zentrale Steuereinheit (40) mit einem austauschbaren Sicherheitselement (48) versehen ist, wobei vorzugsweise eine Gatewayfunktionalität der zentralen Steuereinheit (30) durch das Sicherheitselement (48) bereitgestellt wird und die von der zentralen Steuereinheit (40) aus dem Datenträger (30) ausgelesenen Einrichtungsdaten in einem Speicher (49) des Sicherheitselements (48) abgelegt werden können.
10. System (10) nach Anspruch 6, wobei es sich bei dem Datenträger (30) um eine Chipkarte handelt, die dazu ausgestaltet ist, kontaktlos oder kon- taktbehaftet von der zentralen Steuereinheit (40) ausgelesen zu werden, oder um ein RFID-Tag handelt, das an dem Smart Home-Gerät (20) fest angebracht ist und dazu ausgestaltet ist, von der zentralen Steuereinheit (40) ausgelesen zu werden.
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