WO2004059910A1 - Übertragung von daten in einem lokalen hausgeräte-netzwerk - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Übertragung von Daten in einem lokalen Hausgeräte-Netzwerk (1), wobei das lokale Hausgeräte-Netzwerk (1) zumindest ein netzwerkfähiges Hausgerät (2) und zumindest ein Gateway (3) zu mindestens einem weiteren Netzwerk (15) umfasst; netzwerkfähiges Hausgerät (2), das in ein lokales Hausgeräte-Netzwerk (1) integrierbar ist, wobei das lokale Hausgeräte-Netzwerk (1) zumindest ein Gateway (3) zu mindestens einem weiteren Netzwerk (15) umfasst. Das Hausgerät (2) umfasst eine Prüfeinrichtung (6), die derart ausgestaltet ist, dass mit der Prüfeinrichtung (6) ein vorgebbares Kriterium des Hausgerätes (2) prüfbar ist. Die Daten sind von dem Hausgerät (2) zu dem Gateway (3) dann übertragbar, wenn das vorgebbare Kriterium erfüllt ist.

Description

Übertragung von Daten in einem lokalen Hausgeräte-Netzwerk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem lokalen Hausgeräte-Netzwerk, wobei das lokale Hausgeräte-Netzwerk zumindest ein netzwerkfähiges Hausgerät und zumindest ein Gateway zu mindestens einem weiteren Netzwerk umfasst. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein netzwerkfähiges Hausgerät, das in ein lokales Hausgeräte-Netzwerk integrierbar ist, wobei das lokale Hausgeräte- Netzwerk zumindest ein Gateway zu mindestens einem weiteren Netzwerk umfasst.
Unter Hausgeräten können beispielsweise verstanden werden: eine Heizungsanlage, eine Raumüberwachungsanlage, ein Kühlschrank, eine Waschmaschine oder ein Herd. Im Bereich der Steuerung von Hausgeräten ist es bekannt, unter Verwendung des European Home Systems-Standards (EHS-Standard) die jeweiligen zu steuernden Hausgeräte derart auszugestalten, dass sie von einer zentralen Instanz gemäß dem EHS- Kommunikationsprotokoll steuerbar sind, d.h. der algorithmische Ablauf von Datenübertragungen zwischen der zentralen Instanz und den Hausgeräten ist durch das EHS-Kommunikationsprotokoll festgelegt.
In diesem Zusammenhang ist es bekannt, dass alle zur Steuerung erforderlichen oder gewünschten Dienste, beispielsweise Anwendungen wie ein Internet-Browser, ein Electronic-Mail-System oder ähnliches direkt als Dienst der Applikationsschicht in dem Hausgerät selbst implementiert sind.
Aus [1] ist eine Waschmaschine mit Intemetanschluss bekannt. Diese Waschmaschine umfasst ein Multifunktionsmodul mit einem http-Server und Interface-Karten.
Eine solche Technik verteuert ein Hausgerät, wie z.B. eine Waschmaschine, wesentlich. Dies ist insbesondere dann ungünstig, wenn mehrere Hausgeräte an ein externes Netzwerk, wie das Internet, angeschlossen werden, da in diesem Fall jedes einzelne dieser Hausgeräte mit entsprechender leistungsfähiger und damit teurer Hardware ausgestattet werden muss.
Eine günstigere Möglichkeit mehrere Hausgeräte mit einem externen Netzwerk, wie dem Internet, zu verknüpfen, ist die Verwendung einer zentralen Kommunikationsschnittstelle, eines sogenannten Gateways, zwischen einem lokalen Hausgeräte-Netzwerk und dem externen Netzwerk. Die einzelnen Hausgeräte sind hierbei über das lokale Hausgeräte- Netzwerk mit dem Gateway und das Gateway mit dem externen Netzwerk verbunden, d.h. die Vielzahl der Kommunikationsanbindungen der einzelnen Hausgeräte zu dem externen Netzwerk ist auf das Gateway reduziert.
Um einen Datenaustausch zwischen einem externen Nutzer und den Hausgeräten möglichst reibungslos zu gestalten, werden im Gateway Daten der Hausgeräte bereit gehalten, so dass ein schneller Zugriff eines externen Nutzers über das externe Netzwerk gewährleistet ist. Die Daten der Hausgeräte werden vom Gateway ständig aktualisiert, in dem das Gateway zyklisch in sehr kurzen Zeitabständen über das lokale Hausgeräte- Netzwerk die Daten aus den Hausgeräten abfragt.
Da beliebig viele Hausgeräte an das lokale Hausgeräte-Netzwerk anschließbar sind, so führt dies zu einem hohen Datenverkehr in dem lokalen Hausgeräte-Netzwerk. Dadurch wird insbesondere die Datenübertragungsqualität in lokalen Hausgeräte-Netzwerken, wie z.B. Funk-Netzwerken oder Versorgungsspannungsnetzwerken, und somit auch die Stabilität dieser Systeme reduziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Systemstabilität von lokalen Hausgeräte- Netzwerken zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Hausgerät eine Prüfeinrichtung umfasst, in welcher ein vorgebbares Kriterium des Hausgerätes geprüft wird, und die Daten von dem Hausgerät zu dem Gateway dann übertragen werden, wenn das vorgebbare Kriterium erfüllt ist. Darüber hinaus wird die Aufgabe durch ein Hausgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Hausgerät eine Prüfeinrichtung umfasst, die derart ausgestaltet ist, dass mit der Prüfeinrichtung ein vorgebbares Kriterium des Hausgerätes prüfbar ist, und die Daten von dem Hausgerät zu dem Gateway dann übertragbar sind, wenn das vorgebbare Kriterium erfüllt ist.
Vorteilhaft wird in dem Hausgerät geprüft, ob das vorgebbares Kriterium, wie beispielsweise eine Zustandsänderung und/oder Werteänderung des Hausgerätes, erfüllt ist, womit auf einfache Weise sichergestellt ist, dass die Systemstabilität verbessert wird, da eine zyklische Abfrage durch das Gateway vermieden wird, wodurch sich der Datenverkehr im Hausgeräte-Netzwerk deutlich reduziert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Hausgerät seinen Zustand und/oder seine Werte nur selten ändert, wie beispielsweise ein Kühlschrank seine Isttemperatur oder eine Waschmaschine ihre bzw. ein Geschirrspüler seine Programmphasen.
Umfasst das vorgebbare Kriterium insbesondere eine Fehlermeldung des Hausgerätes, so ist dies besonders vorteilhaft, da somit der Datenverkehr auf die wichtigen Fälle von Fehlfunktionen des Hausgerätes reduziert wird.
Nach einer günstigen Variante der Erfindung ist das lokale Hausgeräte-Netzwerk ein Versorgungsspannungsnetzwerk.
In diesem Fall ist die Erfindung besonders vorteilhaft, da in Versorgungsspannungsnetzwerken, wie beispielsweise Powerline, der Datenverkehr z.B. durch nicht genügend entstörte Geräte leicht gestört werden kann. Deshalb wirkt sich die erfindungsgemäße Reduktion des Datenverkehrs in Versorgungsspannungsnetzwerken besonders systemstabilisierend aus.
Vorzugsweise ist die Prüfeinrichtung ein Microcontroller.
Die Verwendung eines Microcontrollers, insbesondere des Microcontrollers des Hausgerätes, als Prüfeinrichtung ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise die Prüfung des vorgebbaren Kriteriums kostengünstig durch ein Software- Programm durchgeführt werden kann.
In einer nächsten Weiterbildung ist das weitere Netzwerk ein drahtloses Netzwerk.
Über das drahtlose Netzwerk, wie beispielsweise ein lokales Funknetzwerk, kann eine mobile Überwachungsstation, z.B. ein Webpad, mit dem Gateway verbunden sein, so dass auf diese Weise die Hausgeräte des lokalen Hausgeräte-Netzwerkes über diese mobile Überwachungsstation sowohl überwacht, wie auch gesteuert werden können. Bei einem drahtlosen Netzwerk, kann der Empfangsbereich aber auch Geräte benachbarter Haushalte umfassen, wodurch der Datenverkehr gestört werden kann. Deshalb wirkt sich die erfindungsgemäße Reduktion des Datenverkehrs in drahtlosen Netzwerken besonders systemstabilisierend aus.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert:
Es zeigen
Fig.1 eine Systemskizze zur Übertragung von Daten in einem lokalen Hausgeräte- Netzwerk,
Fig.2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Übertragung von Daten in dem lokalen Hausgeräte-Netzwerk.
Das lokale Hausgeräte-Netzwerk 1 in Fig.1 umfasst ein netzwerkfähiges Hausgerät 2, ein Gateway 3 und eine lokale Datenübertragungsleitung 4 zwischen dem Hausgerät 2 und dem Gateway 3. Das Hausgerät 2, das z.B. ein Kühlschrank, eine Waschmaschine, ein Geschirrspüler, ein Herd oder eine Dunstabzugshaube sein kann, umfasst eine Steuerung 5 mit einem Microcontroller 6, ein Kommunikationsmodul 7 mit einer Schnittstelle 8 zur Datenübertragungsleitung 4 und eine Verbindungsleitung 9 zwischen Steuerung 5 und Kommunikationsmodul 7. Das Gateway 3 umfasst eine Schnittstelle 10 zur lokalen Datenübertragungsleitung 4 einen Datenspeicher 1 1 und eine Schnittstelle 12 zu einer externen Übertragungsstrecke 13 zwischen Gateway 3 und einem Nutzer 14 eines externen Netzwerks 15, wie z.B. einem offen Netzwerk," wie dem Internet, oder einem drahtlosen Netzwerk, sowie eine Verbindung 16 zwischen der Schnittstelle 10 zur Datenübertragungsleitung 4 und dem Datenspeicher 11 und eine Verbindung 17 zwischen Datenspeicher 11 und Schnittstelle 12 zur externen Datenübertragungsstrecke 13.
Das Hausgerät 2 wird über die Steuerung 5 und hier insbesondere über ein Steuerungsprogramm des Microcontrollers 6 gesteuert. Der Microcontroller 6 fungiert darüber hinaus als Prüfeinrichtung in der ein vorgebbares Kriterium des Hausgerätes 2 prüfbar ist, wie in Figur 2 detailliert beschrieben. Ist dieses Kriterium erfüllt, so werden vom Microcontroller 6 Daten über die Verbindungsleitung 9 an das Kommunikationsmodul
7 übertragen. Vom Kommunikationsmodul 7 werden diese Daten mittels der Schnittstelle
8 über die Datenübertragungsleitung 4 zur Schnittstelle 10 des Gateways 3 übertragen und dort über die Verbindung 16 in dem Datenspeicher 11 abgespeichert. Eine eventuell im Gateway 3 erfolgte Formatänderung der Daten vor der Abspeicherung ist hier nicht dargestellt. Der Nutzer 14, der z.B. eine zentrale Kontrollstation wie ein Webpad oder ein externer Servicerechner sein kann, kann nun über die externe Übertragungsstrecke 13, die Schnittstelle 12 des Gateways 3 und die Verbindung 17 auf die Daten im Datenspeicher 11 zugreifen.
Im allgemeinen können die Verbindungsleitungen 9, 16, 17 und die Datenübertragungsleitung 4 oder die Datenübertragungsstrecke 13 auch drahtlos sein.
Wird das Hausgerät 2 eingeschaltet, so wird in einem ersten Verfahrensschritt 21 gemäß Fig.2 ein Steuerprogramm im Microcontroller 6 aktiviert und Statusvariablen initialisiert. In einem zweiten Verfahrensschritt 22 werden, wie anhand Figur 1 beschrieben, Daten über die Aktivierung des Hausgerätes 2 an das Gateway 3 übertragen und dort im Datenspeicher 11 abgespeichert. In einem dritten Verfahrensschritt 23 wird der nächste Schritt des Steuerprogramms abgearbeitet. In einem nächsten Verfahrensschritt 24 wird geprüft, ob das vorgebbare Kriterium, was z.B. eine Änderung der Statusvariablen oder eine Fehlermeldung sein kann, erfüllt ist. Ist dies nicht der Fall, so wird mit Verfahrensschritt 23 fortgefahren. Ist das Kriterium erfüllt, so werden im nächsten Verfahrensschritt 25 Daten, die beispielsweise den Wert der Statusvariablen oder die Fehlermeldung umfassen, wie in Figur 1 beschrieben an das Gateway 3 übertragen und dort in dem Datenspeicher 11 abgespeichert. Die eventuell im Datenspeicher 11 bereits vorhandenen Daten über das Hausgerät 2 werden auf diese Weise aktualisiert. Im nächsten Verfahrensschritt 26 wird geprüft, ob das Steuerprogramm beendet ist. Ist dies nicht der Fall, so wird mit Verfahrensschritt 23 fortgefahren. Ist das Steuerprogramm beendet, so werden in einem nächsten Verfahrensschritt 27 Daten über die Beendung des Steuerprogramms wie in Figur 1 beschrieben an das Gateway 3 übertragen und dort im Datenspeicher 11 abgespeichert. In einem letzten Verfahrensschritt 28 wird das Hausgerät 2 dann abgeschaltet oder in einen Standby-Betrieb versetzt. Das in Figur 2 skizzierte Verfahren kann mit Hilfe eines Software-Programms durch den Microcontroller 6 durchgeführt werden. Eine alternative Möglichkeit besteht in einer schaltungstechnischen Umsetzung, wie z.B. in einer Flip-Flop-Schaltung. Darüber hinaus ist neben der in Figur 2 dargestellten seriellen Verarbeitung der einzelnen Verfahrensschritte 21 bis 28 auch eine parallele Verarbeitung verschiedener Verfahrensschritte möglich.
Literaturverzeichnis
[1] „Sprechende Waschmaschine mit Internetanschluss", http://www.golem.de/9912/5441.html (Internetadresse vom 06.12.02)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von Daten in einem lokalen Hausgeräte-Netzwerk, wobei das lokale Hausgeräte-Netzwerk zumindest ein netzwerkfähiges Hausgerät und zumindest ein Gateway zu mindestens einem weiteren Netzwerk umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät (2) eine Prüfeinrichtung (6) umfasst, in welcher ein vorgebbares Kriterium des Hausgerätes (2) geprüft wird, und die Daten von dem Hausgerät (2) zu dem Gateway (3) dann übertragen werden, wenn das vorgebbare Kriterium erfüllt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vorgebbare Kriterium eine Zustandsänderung und/oder Werteänderung des Hausgerätes (2) umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgebbare Kriterium eine Fehlermeldung des Hausgerätes (2) umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das lokale Hausgeräte-Netzwerk (1) ein Versorgungsspannungsnetzwerk ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung ein Microcontroller (6) ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Netzwerk (15) ein drahtloses Netzwerk ist. Netzwerkfähiges Hausgerät, das in ein lokales Hausgeräte-Netzwerk integrierbar ist, wobei das lokale Hausgeräte-Netzwerk zumindest ein Gateway zu mindestens einem weiteren Netzwerk umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät (2) eine Prüfeinrichtung (6) umfasst, mit der ein vorgebbares Kriterium des Hausgerätes (2) prüfbar ist, und die Daten von dem Hausgerät (2) zu dem Gateway (3) dann übertragbar sind, wenn das vorgebbare Kriterium erfüllt ist.
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