EP4233336A1 - Verfahren zur kopplung einer vorrichtung mit einem endgerät und anordnung dafür - Google Patents

Verfahren zur kopplung einer vorrichtung mit einem endgerät und anordnung dafür

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Publication number
EP4233336A1
EP4233336A1 EP21794832.2A EP21794832A EP4233336A1 EP 4233336 A1 EP4233336 A1 EP 4233336A1 EP 21794832 A EP21794832 A EP 21794832A EP 4233336 A1 EP4233336 A1 EP 4233336A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coding sequence
terminal
bluetooth
light signal
terminal device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP21794832.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Joseph CAPONE
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.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies 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 Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Publication of EP4233336A1 publication Critical patent/EP4233336A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/50—Secure pairing of devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/65—Devices with integrated communication means, e.g. wireless communication means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/18—Network architectures or network communication protocols for network security using different networks or channels, e.g. using out of band channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the present invention relates to a method for coupling a device to a terminal via Bluetooth. Furthermore, the invention relates to an arrangement with a device and a Bluetooth-capable end device.
  • a terminal device for example a smartphone.
  • this requires the device to be coupled to the terminal device in accordance with the Bluetooth standard for the first time.
  • This process is called "pairing".
  • This pairing process usually requires the user to agree to the pairing of both devices by entering a PIN.
  • the PIN can be included in printed form with the device to be coupled and the user is prompted to enter it via the terminal device during the coupling process.
  • the device to be coupled outputs a PIN number via its own display device during the coupling process, which is then entered by the user on the terminal device.
  • a program pre-installed on the end device, which is used to access a website to verify the PIN.
  • the Bluetooth standard regularly only allows one end device to be coupled to the respective device, the Bluetooth connection between the two devices is visible to third parties. This makes such connections easy to attack, for example with a MITM attack (English for “man in the middle”).
  • the PIN numbers often only have four digits, so that third parties can obtain the PIN number required for coupling with the respective device by trying it out (also known as "Brute Force Attack”).
  • the known coupling process is comparatively unsafe.
  • the use of longer PIN numbers would result in a significant loss of convenience for the user, since the longer the PIN number, the greater the likelihood of input errors. It is therefore the object of the present invention to propose a method that ensures the most secure possible Bluetooth coupling of a device to a terminal device with the greatest possible user comfort. Furthermore, the task is to propose a corresponding arrangement.
  • the device a mobile inhaler, in particular an e-cigarette, includes a Bluetooth-enabled interface and at least one electrically controllable lamp
  • the terminal device has at least one light-sensitive optoelectronic sensor comprising the steps: positioning the device and the terminal device within the maximum Bluetooth radio range, establishing a line of sight between the lamp of the device and the sensor of the terminal device, putting the device and the terminal device into a pairing-ready mode, generating a coding sequence and sending it out as Light signal by means of the light source of the device, reception of the light signal by means of the optoelectronic sensor of the end device and conversion of the same into a reception coding sequence, transmission of the reception coding sequence using Blue tooth from the terminal to the device, checking the received coding sequence transmitted via Bluetooth to the device by comparing it with the coding sequence and if the comparison results in a match between the coding sequence and the received coding sequence, causing the device to bind to
  • the present invention offers a number of advantages.
  • the device can only be coupled to the end device if both are within sight of one another. This significantly increases security against otherwise possible coupling with third-party devices.
  • a further advantage is that the coding sequence is transmitted from the device to the terminal device by means of the light signal. Due to the automated transmission of the coding sequence by means of light, it is possible to exchange correspondingly long coding sequences between the device and the end device, which offer significantly increased security against the attacks mentioned at the outset.
  • the coupling process according to the invention offers great convenience for the user, since manual input of a PIN or the like is completely dispensed with.
  • An expedient embodiment of the invention is characterized in that a camera of the terminal device is used as an optoelectronic sensor to receive the light signal. This offers the advantage that the camera, which is usually already present in end devices, in particular in mobile end devices such as smartphones, is used to receive the light signal.
  • a preferred development of the invention is characterized in that the coding sequence is generated in a randomly controlled manner. Generating a random-based coding sequence offers the advantage that a new, separate code is generated for each coupling process. Should third parties gain knowledge of the coding sequence once it has been generated, for example by recording the coding sequence transmitted by means of the lighting means of the device, this cannot be used again for a renewed coupling process. In this way, security against unauthorized coupling processes is additionally increased.
  • a further expedient embodiment of the invention is characterized in that the coding sequence is generated in such a way that the coding sequence includes redundant parts.
  • the redundant portions of the coding sequence are set up in such a way that they can be used for error correction and/or error detection.
  • the coding sequence is hamming-, reed-solomon-, or BCH-encoded.
  • convolutional codes can also be used as the coding sequence.
  • a further expedient embodiment of the invention is characterized in that when converting the received light signal into a reception coding sequence, the redundant components are removed.
  • the redundancy components of the coding sequence are set up in particular for error correction and/or error detection.
  • the redundant components are removed again at the receiving end in accordance with the respective coding method when the coding sequence is generated.
  • the device which is in particular a mobile inhaler or an e-cigarette, includes a Bluetooth-enabled interface and at least one electrically controllable lamp, and the terminal at least has a light-sensitive optoelectronic sensor
  • the device comprises a code generator that is set up to generate a coding sequence and a control device for controlling the light source, which is set up to emit the coding sequence as a light signal
  • the terminal device is set up to transmit the light signal to be received by means of the optoelectronic sensor and to convert this into a reception coding sequence
  • the terminal device is further set up to transmit the reception coding sequence to the device by means of Bluetooth, and the device having a test unit which is designed and set up to check the reception coding sequence transmitted to the device via Bluetooth by comparing it with the coding sequence and, if the comparison results in a match between the coding sequence and the reception coding sequence, to cause the device to bind to the
  • a preferred development of the invention is characterized in that a camera of the terminal device is set up as an optoelectronic sensor to receive the light signal.
  • the code generator includes a random number generator which is set up to generate the coding sequence in a randomly controlled manner.
  • a further expedient embodiment of the invention is characterized in that the code generator is set up to generate the coding sequence in such a way that the coding sequence includes redundant parts. According to a further preferred embodiment, the terminal is set up in such a way that the redundant components are removed when the received light signal is converted into a reception coding sequence.
  • a further useful embodiment of the invention is characterized in that the code generator and the terminal are set up to use the redundant components for error correction.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the device and terminal
  • FIG. 2 shows a flow chart of the method steps according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic of a device 10, which is designed in particular as a mobile inhaler or as an e-cigarette, and a terminal 11, for example a smartphone or tablet PC.
  • Device 10 includes a Bluetooth-enabled interface 12, and terminal 11 includes a Bluetooth-enabled interface 13.
  • Device 10 also includes an electrically controllable illuminant 14, for example in the form of an LED. If device 10 has an illuminated display, for example, the display can advantageously be used as a light source 14 act. The signal is sent out by controlling the display light/dark.
  • the end device 11 comprises at least one light-sensitive optoelectronic sensor 15.
  • a positioning step 16 it is first necessary to arrange the device 10 and the terminal device 11 within the maximum Bluetooth radio range.
  • a line of sight 18 is established between the light source 14 of the device 10 and the sensor 15 of the terminal device 11.
  • the device 10 and the terminal device 11 are therefore positioned in such a way that both the establishment of a Bluetooth connection 19 and the Line of sight 18 is possible.
  • a third step 20 the device 10 and the terminal 11 are placed in a coupling standby mode.
  • both devices are set up according to the Bluetooth standard to couple with the respective other Bluetooth device, i.e. to carry out a "pairing".
  • a coding sequence is first generated and the same is transmitted as a light signal by means of the illuminant 14 of the device 11.
  • the light signal is received by means of the optoelectronic sensor 15 of the terminal 11 and converted into a reception coding sequence.
  • step 23 the reception coding sequence is transmitted back to the device 10 by means of the Bluetooth connection 19.
  • a comparison step 24 the reception coding sequence transmitted to the device 10 is compared with the coding sequence and a check is made as to whether the reception coding sequence matches the coding sequence. If this one If the comparison shows that the decoding sequence and the reception coding sequence match, a binding step 25 causes the device 10 to be permanently bound to the terminal 11 by means of Bluetooth. If the comparison reveals a discrepancy between the two sequences, then in a termination step 26 the coupling of the device 10 to the terminal 11 via Bluetooth is prevented by termination.
  • a camera of terminal device 11 is preferably used as optoelectronic sensor 15 to receive the light signal.
  • the coding sequence is Morse coded, for example. More preferably, the generation of the coding sequence is randomly controlled.
  • the coding sequence is generated in such a way that the coding sequence includes redundant portions.
  • the coding sequence is a Hamming, Reed-Solomon, or BCH code.
  • the coding sequence is set up as a convolutional code.
  • the redundant components are preferably removed.
  • the relevant parts for error correction and error detection are preferably removed.
  • the arrangement includes the device 10 and the Bluetooth-enabled terminal 11.
  • the device 10 has the Bluetooth-enabled interface 12 and at least one electrically controllable lamp 14, while the terminal 11 includes at least one light-sensitive optoelectronic sensor 15.
  • Device 10 also includes a code generator--not shown in the drawing--which is set up to generate a coding sequence, and a control device--also not shown in the drawing--for driving light source 14.
  • the terminal 11 is also set up to receive the light signal using the optoelectronic sensor and to convert it into a reception coding sequence. Furthermore, the terminal 11 is set up to transmit the reception coding sequence to the device 10 by means of Bluetooth.
  • the device 10 also has a checking unit--not shown in the drawing--which is designed and set up to check the reception coding sequence transmitted to the device 10 via Bluetooth by comparing it with the coding sequence and, if this comparison reveals a match between the coding sequence and the Receive coding sequence results in causing the device 10 to bind to the terminal 11 via Bluetooth.
  • a camera of the terminal device 11 of the optoelectronic sensor 15 is advantageously set up to receive the light signal.
  • the code generator includes a random number generator that is set up to generate the coding sequence in a randomly controlled manner.
  • the code generator is set up to generate the coding sequence in such a way that the coding sequence includes redundant components.
  • the terminal 11 is preferably set up to remove the redundant components when converting the received light signal into a reception coding sequence.
  • the code generator and the terminal are preferably set up to use the redundant portions for error correction and/or for error identification.
  • the line of sight 18 shown in FIG. 1 is not only designed to be unidirectional, but also set up for bidirectional data transmission.
  • the device 10 comprises a further sensor means--not shown in the drawing--and the end device 11 comprises a further electrically equipped light source.
  • the design of the optical interface as a bidirectional interface has a number of advantages when transmitting the coding sequence from the device 10 to the terminal 11, for example for the transmission of synchronization and/or handshake signals. It is also possible to use the bidirectional optical interface for encryption when transmitting the coding sequence in order to make the coupling process more secure overall.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kopplung einer Vorrichtung (10), insbesondere eines mobilen Inhalators oder einer E-Zigarette, mit einem Endgerät (11) via Bluetooth, wobei die Vorrichtung (10) eine bluetoothfähige Schnittstelle (12) sowie mindestens ein elektrisch steuerbar eingerichtetes Leuchtmittel (14) umfasst, und wobei das Endgerät (11) mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Sensor (15) aufweist, umfassend die Schritte: Positionieren der Vorrichtung (10) und des Endgeräts (11) innerhalb der maximalen Bluetooth-Funkreichweite, Herstellen einer Sichtverbindung (18) zwischen dem Leuchtmittel (14) der Vorrichtung (10) und dem Sensor (15) des Endgeräts (11), Versetzen der Vorrichtung (10) und des Endgeräts (11) in einen Kopplungsbereitschaftsmodus, Generieren einer Kodierungssequenz und Aussenden derselben als Lichtsignal mittels des Leuchtmittels (14) der Vorrichtung, Empfangen des Lichtsignals mittels des optoelektronischen Sensors (15) des Endgeräts (11) und Umwandeln desselben in eine Empfangskodierungssequenz, Übertragen der Empfangskodierungssequenz mittels Bluetooth von dem Endgerät (11) an die Vorrichtung (10), Prüfen der über Bluetooth an die Vorrichtung (10) übertragenen Empfangskodierungssequenz durch Vergleich mit der Kodierungssequenz und falls der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen der Kodierungssequenz und der Empfangskodierungssequenz ergibt, Veranlassen des Bindens der Vorrichtung (10) mit dem Endgerät (11) mittels Bluetooth. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine entsprechende Anordnung.

Description

Verfahren zur Kopplung einer Vorrichtung mit einem Endgerät und Anordnung dafür
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kopplung einer Vorrichtung mit einem Endgerät via Bluetooth. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einer Vorrichtung und einem bluetoothfähigen Endgerät.
Zahlreiche Vorrichtungen sind heutzutage mit einer Bluetooth-Schnittstelle ausgestattet und können über diese mit einem Endgerät, beispielsweise einem Smartphone, drahtlos verbunden werden. Zunächst ist hierfür erforderlich, die Vorrichtung mit dem Endgerät gemäß Bluetooth-Standard erstmalig zu koppeln. Dieser Vorgang wird als „pairing“ bezeichnet. Bei diesem Kopplungsvorgang ist es in der Regel erforderlich, dass der Benutzer durch Eingabe einer PIN der Kopplung beider Geräte zustimmt. Grundsätzlich gibt es verschiedene Wege, diese PIN bereitzustellen, beispielsweise kann die PIN in gedruckter Form der zu koppelnden Vorrichtung beiliegen und der Benutzer wird über das Endgerät während des Kopplungsvorgangs aufgefordert, diese einzugeben. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die zu koppelnde Vorrichtung über eine eigene Anzeigevorrichtung beim Kopplungsprozess eine PIN-Nummer ausgibt, die dann seitens des Benutzers an dem Endgerät eingegeben wird. Auch ist es möglich, dass auf dem Endgerät ein Programm vorinstalliert, mittels dessen zur Verifikation der PIN auf eine Website zugegriffen wird.
Zwar erlaubt der Bluetooth-Standard regelmäßig nur die Kopplung eines Endgeräts mit der jeweiligen Vorrichtung, jedoch ist die Bluetooth-Verbindung zwischen den beiden Geräten für Dritte sichtbar. Hierdurch sind derartige Verbindungen leicht anzugreifen, beispielsweise durch einen MITM-Angriff (englisch für „Man in the middle“). Zudem sind die PIN-Nummern häufig nur vierstellig, sodass Dritte sich mit der jeweiligen Vorrichtung mittels Durchprobierens (englisch auch „Brüte Force Attack“ genannt) die zur Kopplung erforderliche PIN-Nummer beschaffen können. Insgesamt ist der bekannte Kopplungsvorgang vergleichsweise unsicher. Die Verwendung von längeren PIN-Nummern würde zu einem deutlichen Komfortverlust für den Benutzer führen, da mit der Länge der PIN-Nummer die Wahrscheinlichkeit von Eingabefehlern ansteigt. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, em Verfahren vorzuschlagen, das eine möglichst sichere Bluetooth-Kopplung einer Vorrichtung mit einem Endgerät bei möglichst großem Benutzerkomfort gewährleistet. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, eine entsprechende Anordnung vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass die Vorrichtung, ein mobiler Inhalator, insbesondere eine E- Zigarette ist, eine bluetoothfähige Schnittstelle sowie mindestens ein elektrisch steuerbar eingerichtetes Leuchtmittel umfasst, und wobei das Endgerät mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Sensor aufweist, umfassend die Schritte: Positionieren der Vorrichtung und des Endgeräts innerhalb der maximalen Bluetooth- Funkreichweite, Herstellen einer Sichtverbindung zwischen dem Leuchtmittel der Vorrichtung und dem Sensor des Endgeräts, Versetzen der Vorrichtung und des Endgeräts in einen Kopplungsbereitschaftsmodus, Generieren einer Kodierungssequenz und Aussenden derselben als Lichtsignal mittels des Leuchtmittels der Vorrichtung, Empfangen des Lichtsignals mittels des optoelektronischen Sensors des Endgeräts und Umwandeln desselben in eine Empfangskodierungssequenz, Übertragen der Empfangskodierungssequenz mittels Bluetooth von dem Endgerät an die Vorrichtung, Prüfen der über Bluetooth an die Vorrichtung übertragenen Empfangskodierungssequenz durch Vergleich mit der Kodierungssequenz und falls der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen der Kodierungssequenz und der Empfangskodierungssequenz ergibt, Veranlassen des Bindens der Vorrichtung mit dem Endgerät mittels Bluetooth.
Die vorliegende Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen. So ist einerseits eine Kopplung der Vorrichtung mit dem Endgerät nur dann möglich, wenn sich beide in Sichtweite zueinander befinden. Hierdurch wird die Sicherheit gegen andernfalls mögliche Kopplung mit Geräten Dritter deutlich erhöht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Kodierungssequenz mittels des Lichtsignals von der Vorrichtung an das Endgerät übertragen wird. Aufgrund der automatisiert ablaufenden Übertragung der Kodierungssequenz mittels Licht, ist es möglich, entsprechend lange Kodierungssequenzen zwischen der Vorrichtung und dem Endgerät auszutauschen, die eine deutlich erhöhte Sicherheit gegen die eingangs genannten Angriffe bieten. Für den Benutzer bietet der erfindungsgemäße Kopplungsvorgang großen Komfort, da auf eine manuelle Eingabe einer PIN oder der gleichen vollständig verzichtet wird. Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Empfang des Lichtsignals eine Kamera des Endgeräts als optoelektronischer Sensor genutzt wird. Dies bietet den Vorteil, dass auf die bei Endgeräten, insbesondere bei mobilen Endgeräten, wie beispielsweise Smartphones, die zumeist ohnehin vorhandene Kamera zum Empfang des Lichtsignals genutzt wird.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kodierungssequenz zufallsgesteuert generiert wird. Die Erzeugung einer zufallsbasierten Kodierungssequenz bietet den Vorteil, dass für jeden Kopplungsvorgang ein neuer separater Code erzeugt wird. Sollten Dritte von der einmal generierten Kodierungssequenz Kenntnis erlangen, beispielsweise durch Mitschneiden der mittels des Leuchtmittels der Vorrichtung ausgesendeten Kodierungssequenz, kann diese für einen erneuten Kopplungsvorgang nicht noch einmal verwendet werden. Auf diese Weise wird die Sicherheit gegen unautorisierte Kopplungsvorgänge zusätzlich erhöht.
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Kodierungssequenz derart erfolgt, dass die Kodierungssequenz redundante Anteile umfasst. Vorteilhafterweise wird so die Robustheit der Kodierungssequenz gegen mögliche Übertragungsfehler erhöht. Insbesondere sind daher die redundanten Anteile der Kodierungssequenz derart eingerichtet, dass diese zur Fehlerkorrektur und/oder zur Fehlererkennung nutzbar sind. Beispielsweise ist die Kodierungssequenz hamming-, reed-solomon-, oder BCH-kodiert. Alternativ können auch Faltungscodes als Kodierungssequenz eingesetzt werden.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Umwandeln des empfangenen Lichtsignals in eine Empfangskodierungssequenz, die redundanten Anteile entfernt werden. Wie zuvor beschrieben, sind die Redundanzanteile der Kodierungssequenz insbesondere zur Fehlerkorrektur und/oder zur Fehlererkennung eingerichtet. Entsprechend des jeweiligen Kodierungsverfahrens beim Erzeugen der Kodierungssequenz werden die redundanten Anteile empfangsseitig wieder entfernt. Des Weiteren wird die Aufgabe durch eine entsprechende Anordnung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass die Vorrichtung, die insbesondere ein mobiler Inhalator oder eine E-Zigarette ist, eine bluetoothfähige Schnittstelle sowie mindestens ein elektrisch steuerbar eingerichtetes Leuchtmittel umfasst, und wobei das Endgerät mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Sensor aufweist, und wobei die Vorrichtung einen Codegenerator, der eingerichtet ist, eine Kodierungssequenz zu generieren und eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Leuchtmittels, die zum Aussenden der Kodierungssequenz als Lichtsignal eingerichtet ist, umfasst, und wobei das Endgerät eingerichtet ist, das Lichtsignal mittels des optoelektronischen Sensors zu empfangen und dieses in eine Empfangskodierungssequenz umzuwandeln, wobei das Endgerät weiter eingerichtet ist, die Empfangskodierungssequenz mittels Bluetooth an die Vorrichtung zu übertragen, und wobei die Vorrichtung eine Prüfeinheit umfasst, die ausgebildet und eingerichtet ist, die über Bluetooth an die Vorrichtung übertragenen Empfangskodierungssequenz durch Vergleich mit der Kodierungssequenz zu prüfen und, falls der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen der Kodierungssequenz und der Empfangskodierungssequenz ergibt, das Binden der Vorrichtung mit dem Endgerät mittels Bluetooth zu veranlassen. Die mit der erfindungsgemäßen Anordnung verbundenen Vorteile wurden zuvor bereits anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens im Detail beschrieben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung auf die bereits zuvor genannten Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen. Diese gelten in analoger Weise auch für die erfindungsgemäße Anordnung.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zum Empfang des Lichtsignals eine Kamera des Endgeräts als optoelektronischer Sensor eingerichtet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung umfasst der Codegenerator einen Zufallsgenerator, der eingerichtet ist, die Kodierungssequenz zufallsgesteuert zu generieren.
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Codegenerator eingerichtet ist, die Kodierungssequenz derart zu generieren, dass die Kodierungssequenz redundante Anteile umfasst. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Endgerät so eingerichtet, dass beim Umwandeln des empfangenen Lichtsignals in eine Empfangskodierungssequenz die redundanten Anteile entfernt werden.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Codegenerator und das Endgerät eingerichtet sind, die redundanten Anteile zur Fehlerkorrektur zu nutzen.
Auch für die zuvor genannten vorteilhaften Ausbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung wird hinsichtlich deren Vorteile auf die obigen Ausführungen zu den Vorzügen dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Diese gelten für die genannte vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung in gleicher Weise, wie für die bereits beschriebenen Vorzüge der vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung von Vorrichtung und Endgerät und
Fig. 2 ein Flussdiagramm der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte.
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 10, die insbesondere als mobiler Inhalator oder als E-Zigarette ausgebildet ist, sowie ein Endgerät 11, beispielsweise ein Smartphone oder Tablet-PC. Die Vorrichtung 10 umfasst eine bluetoothfähige Schnittstelle 12, sowie das Endgerät 11 eine bluetoothfähige Schnittstelle 13. Die Vorrichtung 10 umfasst zudem ein elektrisch steuerbar eingerichtetes Leuchtmittel 14, beispielsweise in Form einer LED. Verfügt die Vorrichtung 10 beispielsweise über ein beleuchtetes Display, so kann vorteilhafterweise das Display als Leuchtmittel 14 fungieren. Durch Hell-/Dunkelsteuerung des Displays wird so das Signal ausgesandt. Das Endgerät 11 umfasst mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Sensor 15.
Zur Kopplung der Vorrichtung 10 mit dem Endgerät 11 via Bluetooth werden die anhand der Figur 2 dargestellten Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchlaufen.
Zunächst ist es in einem Positionierungsschritt 16 erforderlich, die Vorrichtung 10 sowie das Endgerät 11 innerhalb der maximalen Bluetooth-Funkreichweite anzuordnen. In einem zweiten Schritt 17 erfolgt die Herstellung einer Sichtverbindung 18 zwischen dem Leuchtmittel 14 der Vorrichtung 10 und dem Sensor 15 des Endgeräts 11. Die Vorrichtung 10 sowie das Endgerät 11 sind also derart positioniert, dass sowohl der Aufbau einer Bluetooth-Verbindung 19 als auch der Sichtverbindung 18 möglich ist.
In einem dritten Schritt 20 werden die Vorrichtung 10 sowie das Endgerät 11 in einem Kopplungsbereitschaftsmodus versetzt. In diesem Kopplungsbereitschaftsmodus sind beide Geräte gemäß Bluetooth-Standard darauf eingerichtet, sich mit dem jeweils anderen Bluetooth-Gerät zu koppeln, also ein „pairing“ durchzuführen.
In einem Sendeschritt 21 wird zunächst eine Kodierungssequenz generiert und dieselbe als Lichtsignal mittels des Leuchtmittels 14 der Vorrichtung 11 ausgesandt. Im Schritt 22 des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird das Lichtsignal mittels des optoelektronischen Sensors 15 des Endgeräts 11 empfangen und in eine Empfangskodierungssequenz umgewandelt.
Anschließend erfolgt im Schritt 23 eine Rückübertragung der Empfangskodierungssequenz mittels der Bluetooth Verbindung 19 an die Vorrichtung 10. In einem Vergleichsschritt 24 wird die an die Vorrichtung 10 übertragenen Empfangskodierungssequenz mit der Kodierungssequenz verglichen und geprüft, ob die Empfangskodierungssequenz mit der Kodierungssequenz übereinstimmt. Falls dieser Vergleich eine Übereinstimmung zwischen der Dekodierungssequenz und der Empfangskodierungssequenz ergibt, wird in einem Bindungsschritt 25 veranlasst, dass die Vorrichtung 10 mit dem Endgerät 11 mittels Bluetooth dauerhaft gebunden wird. Ergibt der Vergleich eine Abweichung beider Sequenzen, so wird in einem Abbruchschritt 26 die Kopplung der Vorrichtung 10 mit dem Endgerät 11 über Bluetooth durch Abbruch verhindert.
Vorzugsweise wird zum Empfang des Lichtsignals eine Kamera des Endgeräts 11 als der optoelektronischer Sensor 15 genutzt. Die Kodierungssequenz ist beispielsweise morsecodiert. Weiter bevorzugt erfolgt die Generierung der Kodierungssequenz zufallsgesteuert.
Weiter bevorzugt erfolgt das Erzeugen der Kodierungssequenz derart, dass die Kodierungssequenz redundante Anteile umfasst. Beispielsweise ist die Kodierungssequenz ein Hamming-, Reed-solomon-, oder BCH-Code. Alternativ ist die Kodierungssequenz als Faltungscode eingerichtet.
Beim Umwandeln des empfangenen Lichtsignals in die Empfangskodierungssequenz werden bevorzugt die redundanten Anteile entfernt. Insbesondere die relevanten Anteile zur Fehlerkorrektur bzw. zur Fehlererkennung.
Aus der schematischen Darstellung der Figur 1 geht auch die erfindungsgemäße Anordnung im Detail hervor. Wie gezeigt, umfasst die Anordnung die Vorrichtung 10 und das bluetoothfähige Endgerät 11. Die Vorrichtung 10 weist die bluetoothfähige Schnittstelle 12 sowie mindestens ein elektrisch steuerbar eingerichtetes Leuchtmittel 14 auf, während das Endgerät 11 mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Sensor 15 umfasst. Die Vorrichtung 10 umfasst zudem einen - in der Zeichnung nicht gezeigten - Codegenerator, der eingerichtet ist, eine Kodierungssequenz zu generieren und eine - ebenfalls in der Zeichnung nicht gezeigte - Steuereinrichtung zum Ansteuern des Leuchtmittels 14. Das Endgerät 11 ist ferner eingerichtet, das Lichtsignal mittels des optoelektronischen Sensors zu empfangen und dieses in eine Empfangskodierungssequenz umzuwandeln. Weiter ist das Endgerät 11 eingerichtet, die Empfangskodierungssequenz mittels Bluetooth an die Vorrichtung 10 zu übertragen. Die Vorrichtung 10 weist zudem eine - in der Zeichnung nicht gezeigte - Prüfeinheit auf, die ausgebildet und eingerichtet ist, die über Bluetooth an die Vorrichtung 10 übertragene Empfangskodierungssequenz durch Vergleich mit der Kodierungssequenz zu prüfen und, falls dieser Vergleich eine Übereinstimmung zwischen der Kodierungssequenz und der Empfangskodierungssequenz ergibt, das Binden der Vorrichtung 10 mit dem Endgerät 11 mittels Bluetooth zu veranlassen. Vorteilhafterweise ist zum Empfang des Lichtsignals eine Kamera des Endgeräts 11 der optoelektronische Sensor 15 eingerichtet.
Weiter bevorzugt umfasst der Codegenerator einen Zufallsgenerator, der eingerichtet ist, die Kodierungssequenz zufallsgesteuert zu generieren. Insbesondere ist der Codegenerator eingerichtet, die Kodierungssequenz derart zu generieren, dass die Kodierungssequenz redundante Anteile umfasst. Im Gegenzug ist vorzugsweise das Endgerät 11 eingerichtet, beim Umwandeln des empfangenen Lichtsignals in eine Empfangskodierungssequenz die redundanten Anteile zu entfernen. Dabei sind der Codegenerator und das Endgerät vorzugweise eingerichtet, die redundanten Anteile zur Fehlerkorrektur und/oder zur Fehlerkennung zu nutzen.
Optional ist die in Figur 1 dargestellte Sichtverbindung 18 nicht nur unidirektional ausgebildet, sondern auch für bidirektionale Datenübertragung eingerichtet. In diesem Fall umfasst die Vorrichtung 10 ein - in der Zeichnung nicht gezeigtes - weiteres Sensormittel, sowie das Endgerät 11 ein weiteres elektrisch eingerichtetes Leuchtmittel. Die Ausbildung der optischen Schnittstelle als bidirektionale Schnittstelle weist eine Reihe von Vorteilen auf, bei der Übermittlung der Kodierungssequenz von der Vorrichtung 10 an das Endgerät 11, beispielsweise zur Übertragung von Synchronisation-und/oder Handshake-Signalen. Auch ist es möglich die bidirektionale optische Schnittstelle zur Verschlüsselung beim Übertragen der Kodierungssequenz zu nutzen, um den Kopplungsvorgang insgesamt sicherer zu gestalten.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Kopplung einer Vorrichtung (10), insbesondere eines mobilen Inhalators oder einer E-Zigarette, mit einem Endgerät (11) via Bluetooth, wobei die Vorrichtung (10) eine bluetoothfähige Schnittstelle (12) sowie mindestens ein elektrisch steuerbar eingerichtetes Leuchtmittel (14) umfasst, und wobei das Endgerät (11) mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Sensor (15) aufweist, umfassend die Schritte:
Positionieren der Vorrichtung (10) und des Endgeräts (11) innerhalb der maximalen Bluetooth-Funkreichweite,
Herstellen einer Sichtverbindung (18) zwischen dem Leuchtmittel (14) der Vorrichtung (10) und dem Sensor (15) des Endgeräts (11),
Versetzen der Vorrichtung (10) und des Endgeräts (11) in einen Kopplungsbereitschaftsmodus,
Generieren einer Kodierungssequenz und Aussenden derselben als Lichtsignal mittels des Leuchtmittels (14) der Vorrichtung,
Empfangen des Lichtsignals mittels des optoelektronischen Sensors (15) des Endgeräts (11) und Umwandeln desselben in eine Empfangskodierungssequenz,
Übertragen der Empfangskodierungssequenz mittels Bluetooth von dem Endgerät (11) an die Vorrichtung (10), Prüfen der über Bluetooth an die Vorrichtung (10) übertragenen Empfangskodierungssequenz durch Vergleich mit der Kodierungssequenz und falls der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen der Kodierungssequenz und der Empfangskodierungssequenz ergibt, Veranlassen des Bindens der Vorrichtung
(10) mit dem Endgerät (11) mittels Bluetooth. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Empfang des Lichtsignals eine Kamera des Endgeräts (11) als der optoelektronische Sensor (15) genutzt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungssequenz zufallsgesteuert generiert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Kodierungssequenz derart erfolgt, dass die Kodierungssequenz redundante Anteile umfasst. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umwandeln des empfangenen Lichtsignals in eine Empfangskodierungssequenz die redundanten Anteile entfernt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die redundanten Anteile zur Fehlerkorrektur genutzt werden. Anordnung mit einer Vorrichtung (10) und einem bluetoothfähigen Endgerät
(11), wobei die Vorrichtung (10), insbesondere ein mobiler Inhalator oder eine E-Zigarette ist, eine bluetoothfähige Schnittstelle (12) sowie mindestens ein elektrisch steuerbar eingerichtetes Leuchtmittel (14) umfasst, und wobei das Endgerät (11) mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Sensor (15) aufweist, und wobei die Vorrichtung (10) einen Codegenerator, der eingerichtet ist, eine Kodierungssequenz zu generieren und eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Leuchtmittels (15), die zum Aussenden der Kodierungssequenz als Lichtsignal eingerichtet ist, umfasst, und wobei das Endgerät (11) eingerichtet ist, das Lichtsignal mittels des optoelektronischen Sensors (15) zu empfangen und dieses in eine Empfangskodierungssequenz umzuwandeln, wobei das Endgerät (11) weiter eingerichtet ist, die Empfangskodierungssequenz mittels Bluetooth an die Vorrichtung (10) zu übertragen, und wobei die Vorrichtung (10) eine Prüfeinheit umfasst, die ausgebildet und eingerichtet ist, die über Bluetooth an die Vorrichtung (10) übertragene Empfangskodierungssequenz durch Vergleich mit der Kodierungssequenz zu prüfen und, falls der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen der Kodierungssequenz und der Empfangskodierungssequenz ergibt, das Binden der Vorrichtung (10) mit dem Endgerät (11) mittels Bluetooth zu veranlassen. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Empfang des Lichtsignals eine Kamera des Endgeräts (11) als der optoelektronische Sensor (15) eingerichtet ist. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Codegenerator einen Zufallsgenerator umfasst, der eingerichtet ist, die Kodierungssequenz zufallsgesteuert zu generieren.
11
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Codegenerator eingerichtet ist, die Kodierungssequenz derart zu generieren, dass die Kodierungssequenz redundante Anteile umfasst. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (11) eingerichtet ist, beim Umwandeln des empfangenen Lichtsignals in eine Empfangskodierungssequenz die redundanten Anteile zu entfernen.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Codegenerator und das Endgerät (11) eingerichtet sind, die redundanten Anteile zur Fehlerkorrektur zu nutzen.
12
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