WO2005099245A1 - Verfahren zur ermittlung der nutzungsgebühren für ein feldgerät der automatisierungstechnik - Google Patents

Verfahren zur ermittlung der nutzungsgebühren für ein feldgerät der automatisierungstechnik Download PDF

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    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the usage fees for a field device of automation technology according to the preamble of claim 1.
  • field devices are used in many cases, which are used to record and / or influence process variables.
  • Examples of such field devices are fill level measuring devices, mass flow measuring devices, pressure and temperature measuring devices etc., which as sensors detect the corresponding process variables fill level, flow, pressure or temperature.
  • Actuators such as, for example, are used to influence process variables.
  • field devices in today's manufacturing systems are via fieldbus systems (Profibus, Foundation Fieldbus, HART etc.) with higher-level units, for. B. control systems or control units connected. These units are used for process control, process visualization, process monitoring and for commissioning the field devices.
  • Profilebus Foundation Fieldbus, HART etc.
  • fieldbus systems are also connected to public communication networks.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for determining the usage fees for a field device of process automation technology that is simple and inexpensive to carry out.
  • the essential idea of the invention is that the customer is billed for the use of a public communication network.
  • a switching unit is provided in the public communication network, which monitors the transmission of the digital / analog signals supplied by the field device and generates a fee base value depending on the transmission. The usage fees for the field device in question are ultimately determined from this fee base value.
  • the essential advantage of the invention is that the usage fees for a field device automatically d. H. without an additional unit to be installed on the field device and that the usage fees can be automatically billed to the customer.
  • Existing infra-structures and accounting systems are used for this.
  • the customer receives a monthly bill from a telecommunications service provider, who shows a portion of the invoice amount corresponding to the use of the field devices and the telecommunications service provider passes this amount on to the provider of the field devices after the bill has been paid by the end customer.
  • the data volume of the transmitted data is recorded as the usage base value.
  • 1 shows a plurality of field devices which are connected to a public communication
  • a field bus system FB e.g. HART, Profibus, Foundation Fieldbus
  • the gateway G can be e.g. B. the product Fieldgate from Endress + Hauser.
  • the gateway G is connected to a public communication network K, to which a computer unit RE is connected on the customer side. Furthermore, a switching unit S is connected to the public communication network K, which monitors or controls the use of the network K by the customer.
  • Switching unit S can be a conventional charge meter system from a communications provider (e.g. Weg, AOL)
  • the computer unit RE and the field devices F1, F2 and G can exchange data via the communication network K.
  • field devices are conceivable which additionally have communication interfaces and functions which correspond to those of the gateway.
  • the field devices themselves take on the functions of the gateway.
  • a field device F3 is shown as an example, which is additionally connected to an external communication module M, which at least partially has the communication interfaces and functions corresponding to the gateway G.
  • an external communication module M With the communication module M, field devices can easily be connected to the public communication network K. It is conceivable that the communication module M optionally contains only the necessary communication interface and the necessary communication software is integrated in the field device F3.
  • a field device F4 which itself has an integrated communication interface and the necessary functions which correspond to those of the gateway G. Field devices designed in this way themselves perform the functions of the gateway G.
  • the field device F1 detects a measured value MW z. B. the level in a storage tank Ll, which is to be transmitted via the public communication network K to the computer unit RE of the customer.
  • the customer selects z. B. to a special fee-based service number, corresponding to the 0190 numbers known in the Federal Republic of Germany, via which a communication link between the computer unit RE and the gateway G or the field device F1 is established directly.
  • the computer unit RE sends a corresponding signal directly to the gateway G or via the gateway G to the corresponding field device F1.
  • the desired information is then transmitted, e.g. B. the current measured value MW of the field device F1 to the computer unit RE.
  • the transmission takes place as analog or digital data.
  • the transmission of the signals is monitored in the switching unit S. ,
  • a base charge value is determined in the switching unit from the communication connection between the computer unit RE and the gateway G.
  • the charge units can be summed up during the duration of the communication connection.
  • the charge unit per time cycle can also be specified in the switching unit S.
  • These fee units represent a fee base value from which the usage fees for the field device F1 are obtained.
  • the gateway G selects a service number of its own accord and transmits the desired information (eg measured values) to the customer's computer unit RE.
  • the desired information eg measured values
  • the gateway G selects a service number of its own accord and transmits the desired information (eg measured values) to the customer's computer unit RE.
  • the computer unit RE instead of the computer unit RE, several computer units that are networked via a local network are also conceivable.
  • the gateway G is activated via a server SE (for example: Internet server), whereupon the gateway G connects to the Internet, a customer network or a single computer via a service number.
  • a server SE for example: Internet server
  • the measurement data can also be in the form of data messages, e.g. as an email to the customer.
  • a measuring point which consists of one or more field devices, is queried via a server SE (for example an Internet server) which, when a specific field device is requested, connects to the gateway G and thus via a service number to the connected field device.
  • a server SE for example an Internet server
  • data packet-oriented connections are also conceivable.
  • Modern transmission technologies are necessary for this, examples include DSL technology, WLAN spots, GPRS or UMTS.
  • the time period for the connection is no longer decisive, but the amount of data that is exchanged between the individual communication participants is calculated.
  • the fee base values are shown in a corresponding Switching unit S generated in an access node of the telecommunications provider.
  • SMS Short messages via known mobile radio networks
  • usage fees per data packet can be individually configured via the number of the data exchange center.
  • So-called SIM cards are used in mobile radio networks to identify the subscribers. If the data transmission between gateway G and the computer unit RE takes place via a mobile radio network, then individual prices can be set per amount of data transmitted in accordance with the SIM card used in the gateway G.
  • the usage fees are automatically charged to the customer.
  • Existing infrastructures and accounting systems can be used for this. It is conceivable that the customer receives a monthly invoice from the telecommunications service provider who is responsible for the transmission of the signals, and this invoice shows a portion of the invoice amount that corresponds to the use of the field devices. The telecommunications service provider forwards this amount to the provider of the field devices after the invoice has been paid by the end customer.
  • the main advantage of the invention is that the usage fees for a field device are automatically d. H. without additional units to be installed on the field device or in the communication network.
  • the method according to the invention is particularly suitable in the field of industrial inventory data monitoring (inventory control) or control of logistics chains (supply chain management). In both areas, the corresponding application programs are based on current measured values from remote systems.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Ermittlung der Nutzungsgebühren für ein Feldgerät der Automatisie­rungstechnik, das Messwerte an einen Kunden über ein öffentliches Kommunikationsnetzwerk K als digitale/analoge Signale übermittelt, wird die Übermittlung der Signale in dem öffentlichen Kommunikationsnetzwerk K von einer Schalteinheit S überwacht, die in Abhängigkeit der Übermittlung der Signale einen Gebührenbasiswert generiert, aus dem die Nutzungsgebühren gewonnen werden.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR DER ERMITTLUNG DER NUTZUNGSGEBÜHREN FÜR EIN FELDGERÄT DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
[001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Nutzungsgebühren für ein Feldgerät der Automatisierungstechnik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[002] In der Automatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandsmessgeräte, Massedurchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte etc., die als Sensoren die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck bzw. Temperatur erfassen.
[003] Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie z. B. Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt steuern, oder Pumpen, die den Füllstand in einem Behälter ändern.
[004] Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
[005] In der Regel sind Feldgeräte bei heutigen Fabrikationsanlagen über Feldbussysteme (Profibus, Foundation Fieldbus, HART etc.) mit übergeordneten Einheiten, z. B. Leitsysteme oder Steuereinheiten verbunden. Diese Einheiten dienen zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
[006] Teilweise sind Feldbussysteme auch mit öffentlichen Kommunikationsnetzwerken verbunden.
[007] Ein Trend bei der Finanzierung von industriellen Anlagen geht immer mehr dahin, dass die Anlagenteile nicht mehr gekauft sondern nur noch gemietet (Leasing) werden.
[008] Anlagebetreiber sind hauptsächlich an den Messwerten interessiert, die Feldgeräte liefern. Wie aus der Europäischen Patentanmeldung
[009] EP 1 181 036 bekannt, ist es denkbar, zukünftig dem Endkunden nur noch Messwerte und nicht mehr die zur Erfassung der Messwerte benötigten Feldgeräte zu verkaufen.
[010] Ein Problem beim „Verkauf von Messwerten" ist jedoch die Ermittlung der Nutzungsgebühren für das entsprechende Feldgerät.
[011] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Verfahren zur Ermittlung der Nutzungsgebühren für ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik anzugeben, das einfach und kostengünstig durchführbar ist.
[012] Gelöst wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
[013] Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[014] Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, dass dem Kunden die Nutzung eines öffentlichen Kommunikationsnetzwerkes in Rechnung gestellt wird. Hierzu ist in dem öffentlichen Kommunikationsnetzwerk eine Schalteinheit vorgesehen, die die Übermittlung der von dem Feldgerät gelieferten digitalen/analogen Signale überwacht und in Abhängigkeit der Übermittlung einen Gebührenbasiswert generiert. Aus diesem Gebührenbasiswert werden letztendlich die Nutzungsgebühren für das betreffende Feldgerät ermittelt.
[015]
[016] Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Nutzungsgebühren für ein Feldgerät automatisch d. h. ohne eine zusätzliche am Feldgerät zu installierende Einheit erfasst werden und dass die Nutzungsgebühren dem Kunden automatisch in Rechnung gestellt werden können. Hierzu werden vorhandene Infraslrukturen und Abrechnungssysteme verwendet.
[017]
[018] Denkbar ist, dass der Kunde eine monatliche Rechnung von einem Telekommunikationsdienstleister erhält, der einen der Nutzung der Feldgeräte entsprechenden Anteil am Rechnungsbetrag ausweist und der Telekomunikationsdienstleister diesen Betrag nach dem Begleichen der Rechnung durch den Endkunden an den Bereitsteller der Feldgeräte weitergibt.
[019] Als Nutzungsbasis wert kann z. B. die Zeitdauer für die Übermittlung der Daten erfasst werden.
[020] Je mehr Daten bei einem Verbindungsaufbau übertragen werden desto mehr muss der Kunde dafür bezählen.
[021] In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird als Nutzungsbasiswert die Datenmenge der übermittelten Daten erfasst.
[022] In einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird nur die Anzahl der Übermittlungen, d. h. wie oft ein Messwert abgerufen wurde, erfasst.
[023] Für die Übermittlung der Daten sind zwei Alternativen denkbar. Entweder veranlasst das Feldgerät selbständig die Übermittlung z. B. aufgrund eines Zeitsteuerprogramms oder die Übermittlung wird vom Kunden initiiert, in dem ein entsprechendes Signal an das Feldgerät gesendet wird.
[024] Nachfolgend ist die Zeichnung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
[025] Es zeigt:
[026] Fig. 1 mehrere Feldgerät die mit einem öffentlichen Kommunikations-
[027] netzwerk verbunden sind.
[028] In Fig. 1 sind zwei Feldgeräte Fl und F2 schematisch dargestellt, die über ein Feld- bussystem FB (z. B. HART, Profibus, Foundation Fieldbus) mit einem Gateway G verbunden sind. Bei dem Gateway G kann es sich z. B. um das Produkt Fieldgate der Fa. Endress + Hauser handeln.
[029] Das Gateway G ist mit einem öffentlichen Kommunikationsnetzwerk K verbunden, an das auf Kundenseite eine Rechnereinheit RE angeschlossen ist. Weiterhin ist mit dem öffentlichen Kommunikationsnetzwerk K eine Schalteinheit S verbunden, die die Nutzung des Netzwerkes K durch den Kunden überwacht bzw. steuert. Bei der Schalteinheit S kann es sich im ein übliches Gebührenzählersystem eines Kommunikationsanbieters (z.B. Telekom, AOL)
[030] Über das Kommunikationsnetzwerk K können die Rechnereinheit RE und die Feldgeräte Fl, F2 bzw. G Daten austauschen.
[031] Alternativ sind Feldgeräte denkbar, welche zusätzlich über Kommunikationsschnittstellen und Funktionen verfügen, die denen des Gateway entsprechen. Hierbei nehmen die Feldgeräte selbst die Funktionen des Gateways war.
[032] Beispielhaft ist ein Feldgerät F3 dargestellt, das zusätzlich mit einem externen Kommunikationsmodul M verbunden ist, welches zumindest teilweise über die Kom- munikationsschnittstellen und Funktionen entsprechend dem Gateway G verfügt. Durch das Kommunikationsmodul M können Feldgeräte einfach mit dem öffentlichen Kommunikationsnetz K verbunden werden. Dabei ist denkbar, dass das Kommunikationsmodul M optional nur die notwendige Kommunikationschnittstelle enthält und die notwendige Kommunikationssoftware im Feldgerät F3 integriert ist.
[033] Weiterhin ist ein Feldgerät F4 dargestellt, welches selbst über eine integrierte Kommunikationsschnittstelle und die notwendigen Funktionen verfügt, die denen des Gateways G entsprechen. So ausgestaltete Feldgeräte nehmen selbst die Funktionen des Gateways G war.
[034] Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Das Feldgerät Fl erfasst einen Messwert MW z. B. den Füllstand in einem Lagertank Ll, der über das öffentliche Kommunikationsnetzwerk K an die Rechnereinheit RE des Kunden übermittelt werden soll.
[035] Der Kunde wählt hierfür über die Rechnereinheit RE z. B. eine spezielle gebühr- pflichtige Servicenummer, entsprechend den in der Bundesrepublik Deutschland bekannten 0190 Nummern, an, über die eine Kommunikations Verbindung zwischen der Rechnereinheit RE und dem Gateway G bzw. dem Feldgerät Fl direkt hergestellt wird. Nach dem Aufbau der Kommunikationsverbindung sendet die Rechnereinheit RE ein entsprechendes Signal direkt an das Gateway G oder über das Gateway G an das entsprechende Feldgerät Fl. Anschließend erfolgt die Übermittlung der gewünschten Informationen z. B. des aktuellen Messwertes MW des Feldgerätes Fl an die Rechnereinheit RE. Die Übermittlung erfolgt je nach Art des Netzwerkes als analoge oder digitale Daten.
[036] Es können natürlich auch mehrere Messwerte mit einer entsprechenden Zeitangabe oder andere Informationen z. B. Diagnosinformationen übertragen werden. Somit kann die zeitliche Entwicklung des Füllstands in dem ausgewählten Lagertank Ll bzw. der aktuelle Zustand des Feldgerätes Fl in der Rechnereinheit RE dargestellt werden.
[037] Nach der erfolgreichen Übermittlung der gewünschten Informationen wird die Kommunikationsverbindung beendet.
[038] In der Schalteinheit S wird die Übermittlung der Signale überwacht. .
[039] Dabei wird in der Schalteinheit ein Gebührenbasiswert aus der Kommunikationsverbindung zwischen Rechnereinheit RE und Gateway G ermittelt.
[040] So können nach den in der Schalteinheit S für diese Kommunikationsverbindung vorgegebenen Zeittaktwerten die Gebühreneinheiten während der Dauer der Kommunikationsverbindung auf summiert werden.
[041] Alternativ kann auch die Gebühreneinheit pro Zeittakt in der Schalteinheit S vorgegeben werden. Diese Gebühreneinheiten stellen einen Gebührenbasiswert dar, aus dem die Nutzungsgebühren für das Feldgerät Fl gewonnen werden.
[042] In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wählt das Gateway G von sich aus eine Servicenummer an und überträgt die gewünschten Informationen (z. B. Messwerte) an die Rechnereinheit RE des Kunden. Auf Kundenseite sind anstatt der Rechnereinheit RE auch mehrere Rechnereinheiten, die über ein lokales Netzwerk vernetzt sind, denkbar.
[043] In einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Gateway G über einen Server SE (z.B: Internet-Server) aktiviert, worauf sich das Gateway G über eine Servicenummer mit dem Internet, einem Kundennetzwerk oder einem einzelnen Rechner verbindet.
[044] Die Messdaten können in diesen Fällen auch in Form von Datennachrichten, z.B. als Email, an den Kunden übertragen werden.
[045] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Messstelle, die aus einem oder mehreren Feldgeräte besteht, über einen Server SE (z.B. Internet-Server) abgefragt, welcher bei Anfrage auf ein bestimmtes Feldgegeräte über eine Servicenummer eine Verbindung zum Gateway G und somit zum angeschlossenen Feldgerät aufbaut.
[046] In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind auch datenpaketorientierte Verbindungen denkbar. Hierfür sind moderne Übertragungstechniken notwendig, als Beispiele sind zu nennen DSL-Technik, WLAN-Spots, GPRS oder UMTS. Hierbei ist nicht mehr die Zeitdauer für die Verbindung entscheidend, sondern es werden die Datenmengen berechnet, die zwischen den einzelnen Kommunikationsteilnehmern ausgetauscht werden. Die Gebührenbasiswerte werden in einem entsprechenden Schalteinheit S in einem Zugangsknoten des Telekommunikationsanbieters generiert.
[047] Auch bei der weit verbreiteten Übertragung von Kurznachrichten über bekannte Mobilfunknetze (z.B. SMS) handelt es sich um einen Datendienst, der einzelne Datenpakete versendet, wobei die Nutzungsgebühren pro Datenpaket über die Nummer der Datenvermittlungszentrale individuell gestaltet werden können.
[048] In Mobilfunknetzen werden sogenannte SIM-Karten zur Identifizierung der Teilnehmer eingesetzt. Erfolgt die Datenübertragung zwischen Gateway G und der Rechnereinheit RE über ein Mobilfunknetz so können entsprechend der im Gateway G verwendeten SIM-Karte, individuelle Preise pro übermittelter Datenmenge festgelegt werden.
[049] Die Nutzungsgebühren werden dem Kunden automatisch in Rechnung gestellt. Hierzu können vorhandene Infrastrukturen und Abrechnungssysteme verwendet werden. Denkbar ist, dass der Kunde monatlich eine Rechnung von dem Telekommunikationsdienstleister, der für die Übermittlung der Signale sorgt, erhält und diese Rechnung einen der Nutzung der Feldgeräte entsprechenden Anteil im Rechnungsbetrag ausweist. Der Telekomunikationsdienstleister gibt diesen Betrag nach Rechnungsbegleichung durch den Endkunden an den Bereitsteller der Feldgeräte weiter.
[050] Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Nutzungsgebühren für ein Feldgerät automatisch d. h. ohne zusätzlich am Feldgerät oder im Kommunikationsnetzwerk zu installierende Einheit erfasst werden können.
[051] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut im Bereich der industriellen Bestandsdatenüberwachung (Inventory Control) bzw. Steuerung von Logistikketten (Supply Chain Management). In beiden Bereichen basieren die entsprechenden Anwendungsprogramme auf aktuellen Messwerten von entfernten Anlagen.
[052] Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es erstmalig möglich, Feldgeräte als Leasingobjekte Endkunden zur Verfügung zu stellen, wobei die Nutzung des Feldgerätes dem Endkunden in sehr einfacher Weise in Rechnung gestellt wird.

Claims

Ansprüche
[001] Verfahren zur Ermittlung der Nutzungsgebühren für ein Feldgerät der Automatisierungstechnik, das Messwerte erfasst, die an einen Kunden über ein öffentliches Kommunikationsnetzwerk K als digitale/analoge Signale übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der Signale im öffentlichen Kommunikationsnetzwerk K von einer Schalteinheit S überwacht wird, die in Abhängigkeit der Übermittlung der Signale einen Gebührenbasiswert generiert, aus dem die Nutzungsgebühren gewonnen werden.
[002] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schalteinheit S als Gebührenbasiswert die Zeitdauer für die Übermittlung der Signale erfasst wird.
[003] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schalteinheit S als Gebührenbasiswert die Datenmenge der übermittelten Signale erfasst wird.
[004] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schaltemheit S als Gebührenbasiswert die Anzahl der übermittelten Datenpakete erfasst wird.
[005] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schalteinheit S als Gebührenbasiswert die Anzahl der Übermittlungen erfasst wird.
[006] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät selbständig die Übermittlung der Signale veranlasst.
[007] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunde ein Signal an das Feldgerät sendet, das die Übermittlung der Signale veranlasst.
[008] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betreiber des öffentlichen Kommunikationsnetzwerkes K die Rechnungsstellung an den Kunden durchführt.
[009] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Server S ein Steuersignal an ein bestimmtes Feldgerät Fl, F2 sendet, das die Übermittlung der Signale veranlasst.
PCT/EP2005/051342 2004-04-06 2005-03-23 Verfahren zur ermittlung der nutzungsgebühren für ein feldgerät der automatisierungstechnik WO2005099245A1 (de)

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DE102004017318A DE102004017318A1 (de) 2004-04-06 2004-04-06 Verfahren zur Ermittlung der Nutzungsgebühren für ein Feldgerät der Automatisierungstechnik

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