WO2006082003A1 - Vorrichtung zum steuern der energieversorgung von komponenten einer datenverarbeitungseinrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum steuern der energieversorgung von komponenten einer datenverarbeitungseinrichtung Download PDF

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WO2006082003A1
WO2006082003A1 PCT/EP2006/000763 EP2006000763W WO2006082003A1 WO 2006082003 A1 WO2006082003 A1 WO 2006082003A1 EP 2006000763 W EP2006000763 W EP 2006000763W WO 2006082003 A1 WO2006082003 A1 WO 2006082003A1
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WO
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power supply
data processing
processing device
network
components
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PCT/EP2006/000763
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English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Theobald
Original Assignee
Netchilli 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.)
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling the power supply of components of a data processing device and to an associated data processing device.
  • data processing equipment such as personal computers
  • data network It is common for data processing equipment, such as personal computers, to be networked with each other via a data network.
  • Data is exchanged via the data network according to a standardized protocol, for example according to the Ethernet protocol.
  • the data networks are hierarchical with one or more network nodes to which so-called client computers are connected, which are usually workstations, or so-called server computers, which generally have a higher performance.
  • the client computers are spatially separated from each other, for example, in different rooms of a building, in different buildings in one location and / or in different locations. Especially in one In a business environment, it may happen that the data processing devices are arranged several hundred or even several thousand kilometers apart from each other.
  • system administrator who is authorized to access the computing devices via the data network from the server computer or one of the client computers and to take the necessary action.
  • This may, for example, be an update of the software installed on the server computer or the client computers, a synchronization of the data on the server computer or the individual client computers or the like. For this it is necessary that the to be addressed
  • Data processing devices are in operation. If necessary, a person must be assigned to set the data processing equipment to be addressed in the required operating condition. This is associated with a considerable time and therefore cost.
  • LAN Local Area Network
  • the disadvantage here is that for this purpose the data processing device or at least the associated device with the LAN network card must always be locally supplied locally at the site of the data processing device, resulting in the sum of all such systems installed in a significant energy consumption.
  • the invention is therefore based on the object to provide a device and an associated data processing device, which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • a device for controlling the power supply of components of a data processing device, for example for controlling the power supply of a motherboard, a hard disk, a plug-in card or the like of a computer, in particular by the fact that the device the energy required for its operation, in particular the required energy for driving the switching element or the operation of a sensor of the device, receives over the network, which is also referred to below as a control network.
  • Data processing device is not or not fully functional, for example, the power supply unit does not provide the energy required for the operation of the components, or there is a short circuit or an interruption in the power supply lines.
  • This status can be determined via a sensor and communicated to the controller via the control network, which then takes appropriate measures, for example disconnecting one or more components from the power supply via the control network, or supplies power to other components, and thereby, for example, an optical system and / or acoustic signal activated by means of the device.
  • the device may have an energy store, in particular a capacitive energy store. This energy storage may be charged during regular operation via the control network to then provide, if necessary, the required energy alone or in addition to the energy over the control network.
  • the separation from the power supply is preferably carried out not on the mains voltage or low voltage level, but on the low voltage level with voltages up to 50 volts. For switching elements are available that can be operated with low power connection, and yet can switch reliable even relatively large currents of tens of milliamps to a few amps.
  • the switch element In an initial state, i. without an applied control signal, the switch element is preferably closed, i. to the components connected to the power supply unit
  • Data processing equipment including motherboard or mainboard, hard drive, CD / DVD drive, floppy disk drive, and network cards is powered by power. By means of the control signal, individual or all components can be switched off.
  • the device preferably has a switching element for each component, which can be controlled individually via the control network.
  • the device can assign individual data addresses to the individual switching channels, which can also be programmable or adjustable by input means, for example slide switches, on the device itself.
  • the device itself has in the network a data address known to the controller and receives at this address the control signals of the controller.
  • the assignment to the switching channels of the respective device can already be done in the controller.
  • the controller makes only a logical assignment in this regard, for example, "CD / DVD drive" off, and the assignment to the applicable switching channel is carried out in the device according to the input to the input means.
  • the switching element may be a galvanically isolating switch, for example a relay.
  • electronic switches are preferably used, such as a transistor.
  • the control part of the device which is connected to the control network, is galvanically separated from the power element having the switching element, wherein the electrical isolation can be effected for example by an optocoupler.
  • the device is simply between the power supply unit and the components of
  • Connected data processing device for example, inserted into the connecting line from the power supply unit to the respective component.
  • the device can be designed as a built-in or plug-in module that can be installed on or in the data processing device and can be easily replaced if necessary.
  • the connection between the device on the one hand and the data processing device and the components on the other hand can be done detachably, in particular pluggable.
  • the device preferably has connecting elements in this connection, in particular plug-in connection elements which correspond to the respective standards for power supply lines of components of data processing devices, so that neither the existing connection lines of the power supply unit nor the lines of the components changes are required, but the device can be simply inserted therebetween ,
  • the connecting elements may be integrally formed by the device, in particular be arranged on a printed circuit board or a housing of the device;
  • the connection lines of the power supply unit and the power supply inputs of the components can then be connected directly to the device.
  • the device has at least one sensor element with which, for example, it can be determined whether the supply voltage required for the safe operation of the components is actually provided by the energy supply unit. Alternatively or additionally, for example, the amount of electrical current to the components can be determined, thereby detecting the operating state and / or possible sources of interference, such as a short circuit or an interruption. These data can be transmitted to the controller via the control network to provide centralized monitoring.
  • the device is designed as a built-in card, wherein the built-in card itself or a fixed thereto adapter can be configured so that it can be installed in a frame frame of the data processing device, with respect to the geometric dimensions of itschiröffung standardized.
  • the device is designed such that the connection for the control network is accessible from outside the data processing device, in particular from its rear side or front side.
  • the connection to the power supply unit and the power supply inputs of the components is effected by connecting lines.
  • An insertion of the device into the motherboard is advantageous if, in addition to the connection to the control network via the device, a connection of the data processing device to a separate data network is to be established.
  • the invention also relates to a data processing device having a device as described above, in particular having a device by means of which the components of the data processing device, individually, in groups or in their entirety, can be switched on and off by switching over the supply voltage of the data processing device components.
  • These are usually low voltages, in particular 5 volts and 12 volts supply voltages of the power supply unit.
  • components are used which have a so-called hot-plug capability, i. which, without being damaged, can be disconnected abruptly from the supply voltage or connected to it.
  • the device according to the invention can comply with predefinable voltage profiles when switching on and / or off, for example to perform switching on and / or off in two or more stages, or continuously at a predeterminable rate in order to allow the components in the remaining time take a safe for the upcoming switching on and / or off operating state.
  • components of the data processing device can be activated or deactivated via the control network, in particular switched off and thereby removed from the access of the local user.
  • the use of a CD / DVD drive can only be possible at certain, set by an administrator operating states. Unauthorized loading of data or programs via the CD / DVD drive can be prevented.
  • a controlled via the control network reset of individual or all components of the data processing device is possible.
  • the data processing device is also connected to a data network in addition to the control network, via which the data processing device is networked with data processing technology with at least one further data processing device.
  • the control network for the connection between the device and the controller is preferably designed separately from the data-related networking of the data processing device with the at least one further data processing device, in particular the control network and the data network are galvanically separated.
  • the networks may be formed in different topologies, such as star, ring, bus, tree and mesh topology, with mixed forms are also possible. The separation of data and control network tamper resistance and thus the reliability of the data processing device is further increased.
  • the data network and the network for the connection between the device according to the invention and the controller are integrated in a common network.
  • a shared network can be based, for example, on an already standardized network protocol and only extended by the functionalities of the device according to the invention.
  • the power supply of the device according to the invention is independent of the power supply of the data processing device.
  • FIG. 1 shows an arrangement according to the invention of a device
  • FIG. 2 shows the arrangement of a device according to the invention in a data processing device
  • Fig. 3 shows the apparatus of Fig. 2 in an enlarged view
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the device.
  • Fig. 1 shows an inventive arrangement of a device 1, which is installed as a built-in card in a first data processing device 2, which is a personal computer.
  • the device 1 for example, on a back of a housing of the first data processing device 2 in a standard frame frame be installed such that the leading outward electrical and / or optical connection devices are accessible from outside the housing.
  • the first data processing device 2 is networked with other data processing devices A 1 6, 8, 10 data technology, in the embodiment via a data network 12 with annular network topology.
  • Two of the further data processing devices A 1 6 are essentially identical to the first data processing device 2, in particular the two further data processing devices 4, 6 have a device 1 according to the invention.
  • These three data processing devices 2, 4, 6 may be, for example, conventional workstations, workstations or personal computers.
  • the further data processing device 10 assumes a server function in the data network 12, d. H. It is a powerful computer on which, for example, a uniform database is held, including application programs, which access the other data processing devices 2, 4, 6.
  • the data network 12 can be operated, for example, according to the TCP / IP protocol or according to the Ethemet standard.
  • the arrangement of FIG. 1 also has a network 16 which can be regarded as a control network or control network and to which both the devices 1 of the first data processing 2 and the further data processing A 1 6 are connected as well as a controller 14 arranged in a second data processing device 8 second data processing device 8 can be configured as a work program computer; Alternatively, a device may be provided which can only be addressed via one of the data processing devices 2, 4, 6 or, in particular, by the server 10. In a modification of the representation of FIG. 1, the server 10 can also be connected to the network 16 via a device 1.
  • the network 16 also has a ring topology. Via the network 16, the devices 1 in the data processing devices 2, 4, 6 are supplied with energy. This energy preferably originates from the controller 14 of the second data processing device 8 or from a hub or switch connected to the network 16.
  • FIG. 2 shows the arrangement of a device 1 according to the invention in a data processing device 2, whose power supply unit 20, in particular a power supply, via a power cable 18 with a
  • Low-voltage power supply network is connected to a voltage level of 1 10 volts, 230 volts or 380 volts.
  • the power supply unit 20 has a number of connecting lines 22, 24 for the components of the data processing device 2, here a hard disk 26, a CD / DVD drive 28 and a motherboard 30.
  • First connecting lines 22 provide a voltage of 5 volts
  • second connecting lines 24 provide a voltage of 12 volts ready.
  • connection line 22, 24 has at its end an associated connector connection 22a, 24a, according to the applicable standard, the complementary connector terminals 26a, 28a to the power supply inputs of the hard drive 26 and the CD / DVD drive 28 or associated connector terminals 30a the power supply inputs of the motherboard 30 of the Data processing device 2 is suitable. Without the equipment of the data processing device 2 with a device 1 according to the invention, the components 26, 28, 30 would be connected directly to the respectively associated connection line 22, 24.
  • the device 1 is arranged on the back of the data processing device 2 such that a socket 32 for the connection of the network 16 is accessible from the outside. Furthermore, the device 1 on connecting lines 34, 36, which have at their ends a connector connection 34 a, 36 a, to the
  • Connector terminals 22a, 24a, 26a, 28a, 30a of the leads of the power supply unit 20 or the components 26, 28, 30 are respectively complementary.
  • the device 1 can be connected between the energy supply unit 20 and the components 26, 28, 30 in a simple manner.
  • a dashed line microcontroller 40 receives the control signals from network 16 and evaluates this to the effect of which of the switching elements 38 are to be turned on, with which the respective connecting lines 34, 36 are connected to each other.
  • these are contactless electronic switching elements 38, in particular transistors.
  • Each switching element 38 represents a switching channel.
  • Assignment which connects the total of five switching channels in the illustrated embodiment, the hard drive 26, the CD / DVD drive 28, and the motherboard 30 to the power supply unit 20, either fixed, for example, in a read-only Memory area of the microcontroller 40 may be stored, or via an input means 42 in the microcontroller 40 can be changed programmable or adjustable, or ultimately be determined by the assignment of the connecting lines 34, 36.
  • the device 1 further has in each switching channel to a sensor 44 which is connected to the microcontroller 40 and with which the current flow over the connecting lines 36 can be measured and transmitted on request or continuously via the network 16 to the controller 14.
  • the voltage applied to the connecting lines 34 voltage can be measured and evaluated to see whether the power supply unit 20 supplies the required operating voltage for the operation of the components.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the device 101, in which, for reasons of clarity, only one switching channel is shown. Again, the connection to the network 16 via a socket 132, to which a microcontroller 140 is connected within the device 101. However, this controls a switching element 138, which may be formed as a relay, with the contact-based
  • Connecting lines 34, 36 are connected to each other. In this case, a galvanic separation of a control part 101a from a power part 101b of the device 101 occurs.

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Abstract

Im Rahmen der Wartung und Systempflege kann es erforderlich sein Netzwerkkomponenten in weit verstreuten Netzen individuell abschalten zu müssen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Steuern der Energieversorgung von Komponenten einer Datenverarbeitungseinrichtung (2), beispielsweise zum Steuern der Energieversorgung einer Hauptplatine (30), einer Festplatte (26), einer Einsteckkarte oder dergleichen. Die Vorrichtung (1) ist über ein Netzwerk (16) mit einem Controller (14) verbindbar, der vorzugsweise entfernt von der Datenverarbeitungseinrichtung (2) angeordnet ist, und wobei die Vorrichtung (1) mit einem Ausgang einer Energieversorgungseinheit (20) für den Anschluss eines Energieversorgungseingangs mindestens einer der Komponenten der Datenverarbeitungseinrichtung (2) verbindbar ist. Die Vorrichtung (l)ist weiterhin mit dem Energieversorgungseingang mindestens einer der Komponenten verbindbar, und wobei die Vorrichtung (1) ein steuerbares Schaltelement (38) aufweist, mit dem die elektrische Verbindung zwischen dem Ausgang der Energieversorgungseinheit (20) und dem Energieversorgungseingang der angeschlossenen Komponente schaltbar ist. Die für ihren Betrieb erforderliche Energie, insbesondere die erforderliche Energie für das Ansteuern des Schaltelements (38) erhält die Vorrichtung (1), über das Netzwerk (16), sowie eine zugehörige Datenverarbeitungseinrichtung.

Description

VORRICHTUNG ZUM STEUERN DER ENERGIEVERSORGUNG VON KOMPONENTEN EIUER DATENVERARBEITUNGSEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Energieversorgung von Komponenten einer Datenverarbeitungseinrichtung sowie eine zugehörige Datenverarbeitungseinrichtung.
Es ist üblich, dass Datenverarbeitungseinrichtungen, wie beispielsweise Personal Computer, über ein Daten-Netzwerk datentechnisch miteinander vernetzt sind. Über das Daten-Netzwerk werden die Daten gemäß einem standardisierten Protokoll ausgetauscht, beispielsweise gemäß dem Ethernet Protokoll. In vielen Anwendungsfällen sind die Daten-Netzwerke hierarchisch aufgebaut mit einem oder mehreren Netzwerkknoten, an denen sogenannte Client-Computer angeschlossen sind, bei denen es sich üblicherweise um Arbeitsplatzrechner handelt, oder so genannte Server- Computer, die in der Regel eine höhere Leistungsfähigkeit aufweisen.
In vielen Anwendungsfällen sind die Client-Computer räumlich beabstandet voneinander lokalisiert, beispielsweise in unterschiedlichen Räumen eines Gebäudes, in unterschiedlichen Gebäuden an einem Standort und/oder auch an unterschiedlichen Standorten. Insbesondere in einem Untemehmensumfeld kann es dabei vorkommen, dass die Datenverarbeitungseinrichtungen mehrere hundert oder sogar mehrere tausend Kilometer voneinander beabstandet angeordnet sind.
Im Rahmen der Wartung und der Systempflege kann es erforderlich sein, dass auf eine, mehrere oder alle Datenverarbeitungseinrichtungen, die miteinander datentechnisch vernetzt sind, zugegriffen wird. In der Regel erfolgt dies durch einen so genannten Systemadministrator, der autorisiert ist, über das Daten-Netzwerk von dem Server-Computer oder einem der Client-Computer auf die Datenverarbeitungseinrichtungen zuzugreifen und die erforderlichen Maßnahmen durchzuführen. Dies kann beispielsweise ein Update der auf dem Server-Computer oder den Client-Computern installierten Software sein, ein Abgleichen des Datenbestandes auf dem Server-Computer oder den einzelnen Client-Computern oder dergleichen. Hierzu ist es erforderlich, dass die anzusprechenden
Datenverarbeitungseinrichtungen in Betrieb sind. Erforderlichenfalls muss eine Person dafür abgestellt werden, die anzusprechenden Datenverarbeitungseinrichtungen in den erforderlichen Betriebszustand zu setzen. Dies ist mit einem erheblichen Zeit- und damit Kostenaufwand verbunden.
Bekannt in diesem Zusammenhang ist das so genannte wake-on-LAN Verfahren, bei dem eine Datenverarbeitungseinrichtung über ein LAN (Local Area Network) ein Steuersignal zum Booten empfängt. Nachteilig ist dabei, dass hierzu die Datenverarbeitungseinrichtung oder jedenfalls die zugehörige Vorrichtung mit der LAN-Netzwerkkarte stets lokal am Ort der Datenverarbeitungseinrichtung mit Energie versorgt werden muss, was in der Summe aller derart installierten Systeme zu einem erheblichen Energieverbrauch führt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und eine zugehörige Datenverarbeitungseinrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung und durch die im nebengeordneten Anspruch bestimmte Datenverarbeitungseinrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
Das Problem ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern der Energieversorgung von Komponenten einer Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise zum Steuern der Energieversorgung einer Hauptplatine, einer Festplatte, einer Einsteckkarte oder dergleichen eines Computers, insbesondere dadurch gelöst, dass die Vorrichtung die für ihren Betrieb erforderliche Energie, insbesondere die erforderliche Energie für das Ansteuern des Schaltelements oder den Betrieb eines Sensors der Vorrichtung, über das Netzwerk erhält, das nachfolgend auch als Steuernetz bezeichnet wird.
Dadurch ist auch dann eine Energieversorgung gewährleistet, wenn lokal am Ort der Datenverarbeitungseinrichtung die elektrische Energieversorgung ausgefallen ist. Auch ein Gefahrenpotential, das jede Energieversorgungseinheit lokal am Ort der Datenverarbeitungseinrichtung darstellt, sei es, dass es durch übermäßige Erwärmung eines zugehörigen Netzteils zu einem Brand kommt, oder dass ein elektrochemischer Energiespeicher durch Undichtigkeiten Korrosion verursacht, ist damit ausgeschlossen. Außerdem ist es dadurch eine Diagnose der Datenverarbeitungseinrichtung möglich, auch wenn die Energieversorgung der
Datenverarbeitungseinrichtung nicht oder nicht vollständig funktionsfähig ist, beispielsweise die Energieversorgungseinheit nicht die für den Betrieb der Komponenten erforderliche Energie bereitstellt, oder ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung in den Energieversorgungsleitungen vorliegt. Über einen Sensor kann dieser Status ermittelt werden, und über das Steuernetz an den Controller mitgeteilt werden, der daraufhin geeignete Maßnahmen ergreift, beispielsweise über das Steuernetz eine oder mehrere Komponenten von der Energieversorgung trennt, oder andere Komponenten mit Energie versorgt, und dadurch beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Signal mittel der Vorrichtung aktiviert.
Sofern für das Schalten des Schaltelements kurzzeitig ein hoher Strom erforderlich ist, beispielsweise für das Schalten eines Relais, kann die Vorrichtung einen Energiespeicher aufweisen, insbesondere einen kapazitiven Energiespeicher. Dieser Energiespeicher kann während des regulären Betriebs über das Steuernetz geladen werden, um dann im Bedarfsfall die erforderliche Energie allein oder zusätzlich zur Energie über das Steuernetz bereitzustellen.
Durch ein Trennen einer Komponente von der Energieversorgung ist ein Missbrauch der Datenverarbeitungseinrichtung zuverlässig verhinderbar, beispielsweise ist ein Manipulieren von Daten auf einem Datenträger verhindert, wenn auf den Datenträger nicht zugegriffen werden kann, weil der Datenträger von der Energieversorgung getrennt ist. Entsprechendes gilt auch für die Hauptplatine, Netzwerkkarte und die weiteren Komponenten der Datenverarbeitungseinrichtung. Das Trennen von der Energieversorgung erfolgt dabei vorzugsweise nicht auf der Netzspannungs- oder Niederspannungsebene, sondern auf der Kleinspannungsebene mit Spannungen bis 50 Volt. Dafür stehen Schaltelemente zur Verfügung, die mit geringer Anschlussleistung betrieben werden können, und dennoch auch verhältnismäßig große Ströme von einigen zehn Milliampere bis einige Ampere zuverlässig schalten können.
In einem Ausgangszustand, d.h. ohne anliegendes Steuersignal, ist das Schalterelement vorzugsweise geschlossen, d.h. an den an die Energieversorgungseinheit angeschlossenen Komponenten der
Datenverarbeitungseinrichtung, einschließlich Hauptplatine (Motherboard oder Mainboard), Festplatte, CD/DVD-Laufwerk, Diskettenlaufwerk und Netzwerkkarten, liegt Betriebsspannung an. Durch das Steuersignal können einzelne oder alle Komponenten abgeschaltet werden.
Hierzu weist die Vorrichtung vorzugsweise für jede Komponente ein Schaltelement auf, das individuell über das Steuernetz ansteuerbar ist. Die Vorrichtung kann hierzu den einzelnen Schaltkanälen individuelle Datenadressen zuordnen, die auch durch Eingabemittel, beispielsweise Schiebeschalter, an der Vorrichtung selbst programmierbar oder einstellbar sein können. Die Vorrichtung selbst besitzt in dem Netzwerk eine dem Controller bekannte Datenadresse und empfängt unter dieser Adresse die Steuersignale des Controllers. Die Zuordnung zu den Schaltkanälen der jeweiligen Vorrichtung kann bereits im Controller erfolgen. Alternativ hierzu macht der Controller diesbezüglich nur eine logische Zuordnung, beispielsweise „CD/DVD-Laufwerk" abschalten, und die Zuordnung zu dem zutreffenden Schaltkanal erfolgt in der Vorrichtung entsprechend der Eingabe an den Eingabemitteln. Bei dem Schaltelement kann es sich um einen galvanisch trennenden Schalter handeln, beispielsweise ein Relais. Für einige Anwendungen werden vorzugsweise elektronische Schalter eingesetzt, wie beispielsweise ein Transistor. Vorzugsweise ist der Steuerteil der Vorrichtung, der mit dem Steuernetz verbunden ist, galvanisch von dem das Schaltelement aufweisenden Leistungsteil getrennt, wobei die galvanische Trennung beispielsweise durch einen Optokoppler erfolgen kann.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung einfach zwischen die Energieversorgungseinheit und die Komponenten der
Datenverarbeitungseinrichtung geschaltet, beispielsweise in die Verbindungsleitung von der Energieversorgungseinheit zu der jeweiligen Komponente eingeschoben. Die Vorrichtung kann als Einbau- oder Einsteckmodul ausgebildet sein, das an oder in die Datenverarbeitungseinrichtung eingebaut werden kann und bei Bedarf leicht ausgetauscht werden kann.
Die Verbindung zwischen der Vorrichtung einerseits und der Datenverarbeitungseinrichtung und den Komponenten andererseits kann lösbar erfolgen, insbesondere steckbar. Dadurch ist eine Nachrüstbarkeit bestehender System einfach und kostengünstig möglich. Vorzugsweise weist die Vorrichtung diesbezüglich Verbindungselemente auf, insbesondere Steckverbindungselemente, die den jeweiligen Standards für Energieversorgungsleitungen von Komponenten von Datenverarbeitungseinrichtungen entsprechen, so dass weder an den vorhandenen Anschlussleitungen der Energieversorgungseinheit noch an den Leitungen der Komponenten Veränderungen erforderlich sind, sondern die Vorrichtung einfach dazwischen gesteckt werden kann. Die Verbindungselemente können von der Vorrichtung integral ausgebildet sein, insbesondere auf einer Leiterplatte oder einem Gehäuse der Vorrichtung angeordnet sein; die Anschlussleitungen der Energieversorgungseinheit und die Energieversorgungseingänge der Komponenten können dann direkt an der Vorrichtung angeschlossen werden. Es ist auch möglich, die Verbindungselemente jeweils an einer Verbindungsleitung der Vorrichtung anzuordnen; in diesem Fall kann die Vorrichtung nahezu wahlfrei an oder in der Datenverarbeitungseinrichtung angeordnet werden, und durch die entsprechend langen Verbindungsleitungen können sowohl die Anschlussleitungen der
Energieversorgungseinheit als auch die Energieversorgungseingänge der Komponenten bequem erreicht werden.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung mindestens ein Sensorelement auf, mit dem beispielsweise ermittelt werden kann, ob die für den sicheren Betrieb der Komponenten erforderliche Versorgungsspannung von der Energieversorgungseinheit tatsächlich bereitgestellt wird. Alternativ oder ergänzend kann beispielsweise der Betrag des elektrischen Stroms zu den Komponenten ermittelt werden, um dadurch den Betriebszustand und/oder mögliche Störquellen zu erkennen, beispielsweise einen Kurzschluss oder eine Unterbrechung. Diese Daten können über das Steuernetzwerk an den Controller übermittelt werden, um dadurch eine zentrale Überwachung zu gewährleisten.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist die Vorrichtung als Einbaukarte ausgebildet, wobei die Einbaukarte selbst oder ein daran festgelegter Adapter so ausgestaltet sein kann, dass sie in einen Gestellrahmen der Datenverarbeitungseinrichtung einbaubar ist, der hinsichtlich der geometrischen Abmessungen seiner Aufnahmeöffung standardisiert ist. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass der Anschluss für das Steuernetz von außerhalb der Datenverarbeitungseinrichtung zugänglich ist, insbesondere von deren Rückseite oder Vorderseite. Im Inneren der Datenverarbeitungseinrichtung erfolgt der Anschluss an die Energieversorgungseinheit und die Energieversorgungseingänge der Komponenten durch Verbindungsleitungen. Ein Einstecken der Vorrichtung in die Hauptplatine ist dann vorteilhaft, wenn neben der Verbindung mit dem Steuernetz über die Vorrichtung auch eine Verbindung der Datenverarbeitungseinrichtung mit einem separaten Datennetz hergestellt werden soll.
Die Erfindung betrifft auch eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung, insbesondere mit einer Vorrichtung, durch die gesteuert über eine Steuernetz die Komponenten der Datenverarbeitungseinrichtung, individuell, gruppenweise oder in ihrer Gesamtheit, ein- und ausgeschaltet werden können, und zwar durch Schalten der Versorgungsspannung der Komponenten. Dabei handelt es sich in der Regel um Kleinspannungen, insbesondere um 5 Volt- und 12 Volt-Versorgungsspannungen der Energieversorgungseinheit. Vorzugsweise werden hierfür Komponenten eingesetzt, die eine so genannte Hot-Plug-Fähigkeit besitzen, d.h. die ohne Schaden zu nehmen abrupt von der Versorgungsspannung abgeklemmt oder an diese angeklemmt werden können.
Darüber hinaus ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch möglich, beim Ein- und/oder Ausschalten vorgebbare Spannungsprofile einzuhalten, beispielsweise ein Ein- und/oder Ausschalten in zwei oder mehreren Stufen vorzunehmen, oder kontinuierlich mit einer vorgebbaren Rate, um den Komponenten zu ermöglichen, in der verbleibenden Zeit einen für das bevorstehende Ein- und/oder Ausschalten sicheren Betriebszustand einzunehmen.
Dadurch können Komponenten der Datenverarbeitungseinrichtung über das Steuernetzwerk aktiviert oder deaktiviert werden, insbesondere abgeschaltet werden und dadurch dem Zugriff des lokalen Benutzers entzogen werden. Somit kann beispielsweise die Nutzung eines CD/DVD- Laufwerks nur zu bestimmten, von einem Administrator eingerichteten Betriebszuständen möglich sein. Ein unbefugtes Aufspielen von Daten oder Programmen über das CD/DVD-Laufwerk kann dadurch unterbunden werden. Außerdem ist ein über das Steuernetz gesteuerter Reset einzelner oder aller Komponenten der Datenverarbeitungseinrichtung möglich.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist die Datenverarbeitungseinrichtung neben dem Steuernetz auch noch an ein Datennetz angeschlossen, über das die Datenverarbeitungseinrichtung mit mindestens einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung datentechnisch vernetzt ist. Vorzugsweise ist das Steuernetz für die Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Controller separat ausgebildet von der datentechnischen Vernetzung der Datenverarbeitungseinrichtung mit der mindestens einen weiteren Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere sind das Steuernetz und das Datennetz galvanisch getrennt. Die Netzwerke können in unterschiedlichen Topologien ausgebildet sein, beispielsweise Stern-, Ring-, Bus-, Baum- und Maschentopologie, wobei auch Mischformen möglich sind. Durch die Trennung von Daten- und Steuernetz ist die Manipulationssicherheit und damit die Betriebssicherheit der Datenverarbeitungseinrichtung weiter erhöht. In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung sind das Daten-Netzwerk und das Netzwerk für die Verbindung zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Controller in einem gemeinsamen Netzwerk integriert. Ein solches gemeinsames Netzwerk kann beispielsweise auf einem bereits standardisierten Netzwerkprotokoll aufbauen und lediglich um die Funktionalitäten der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweitert werden. Auch in diesem Fall erfolgt die Energieversorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unabhängig von der Energieversorgung der Datenverarbeitungseinrichtung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung einer Vorrichtung,
Fig. 2 zeigt die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Datenverarbeitungseinrichtung,
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung, und
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung einer Vorrichtung 1, die als Einbaukarte in eine erste Datenverarbeitungseinrichtung 2 eingebaut ist, bei der es sich um einen Personal Computer handelt. Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise an einer Rückseite eines Gehäuses der ersten Datenverarbeitungseinrichtung 2 in einem Standard-Gestell rahmen derart eingebaut sein, dass die nach außen führenden elektrischen und/oder optischen Anschlusseinrichtungen von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind.
Die erste Datenverarbeitungseinrichtung 2 ist mit weiteren Datenverarbeitungseinrichtungen A1 6, 8, 10 datentechnisch vernetzt, im Ausführungsbeispiel über ein Daten- Netzwerk 12 mit ringförmiger Netzwerktopologie. Zwei der weiteren Datenverarbeitungseinrichtungen A1 6 sind dabei im Wesentlichen identisch wie die erste Datenverarbeitungseinrichtung 2 ausgestaltet, insbesondere weisen auch die beiden weiteren Datenverarbeitungseinrichtungen 4, 6 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auf. Bei diesen drei Datenverarbeitungseinrichtungen 2, 4, 6 kann es sich beispielsweise um übliche Arbeitsplatzrechner, Workstations oder Personal Computer handeln.
Demgegenüber übernimmt die weitere Datenverarbeitungseinrichtung 10 eine Serverfunktion im Daten-Netzwerk 12, d. h. es handelt sich dabei um einen leistungsfähigen Computer, auf dem beispielsweise ein einheitlicher Datenbestand vorgehalten wird, einschließlich Anwendungsprogramme, auf welche die weiteren Datenverarbeitungseinrichtungen 2, 4, 6 zugreifen. Das Daten-Netzwerk 12 kann beispielsweise gemäß dem TCP/IP-Protokoll betrieben werden oder nach dem Ethemet-Standard.
Zusätzlich zu dem Daten-Netzwerk 12 weist die Anordnung der Fig. 1 noch ein Netzwerk 16 auf, das als Kontroll-Netzwerk oder Steuernetz betrachtet werden kann und an das sowohl die Vorrichtungen 1 der ersten Datenverarbeitung 2 und der weiteren Datenverarbeitungen A1 6 angeschlossen sind, als auch ein in einer zweiten Datenverarbeitungseinrichtung 8 angeordneter Controller 14. Auch die zweite Datenverarbeitungseinrichtung 8 kann als Arbeitspiatzrechner ausgestaltet sein; alternativ hierzu kann auch eine Einrichtung vorgesehen sein, die lediglich über eine der Datenverarbeitungseinrichtungen 2, 4, 6 oder insbesondere vom dem Server 10 ansprechbar ist. In Abwandlung der Darstellung der Fig. 1 kann auch der Server 10 über eine Vorrichtung 1 an das Netzwerk 16 angeschlossen sein. Auch das Netzwerk 16 weist eine Ringtopologie auf. Über das Netzwerk 16 werden die Vorrichtungen 1 in den Datenverarbeitungseinrichtungen 2, 4, 6 mit Energie versorgt. Diese Energie stammt vorzugsweise aus dem Controller 14 der zweiten Datenverarbeitungseinrichtung 8 oder aus einem in das Netzwerk 16 geschalteten Hub oder Switch.
Die Fig. 2 zeigt die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer Datenverarbeitungseinrichtung 2, deren Energieversorgungseinheit 20, insbesondere ein Netzteil, über ein Netzkabel 18 mit einem
Niederspannungs-Energieversorgungsnetz mit einer Spannungsebene von 1 10 Volt, 230 Volt oder 380 Volt verbunden ist. Die Energieversorgungseinheit 20 besitzt eine Anzahl von Anschlussleitungen 22, 24 für die Komponenten der Datenverarbeitungseinrichtung 2, hier eine Festplatte 26, ein CD/DVD-Laufwerk 28 und eine Hauptplatine 30. Erste Anschlussleitungen 22 stellen eine Spannung von 5 Volt bereit, zweite Anschlussleitungen 24 stellen eine Spannung von 12 Volt bereit.
Jede Anschlussleitung 22, 24 weist an ihrem Ende einen zugehörigen Steckverbindungsanschluss 22a, 24a auf, entsprechend dem jeweils geltenden Standard, der zu komplementären Steckverbindungsanschlüssen 26a, 28a an den Energieversorgungseingängen der Festplatte 26 bzw. des CD/DVD-Laufwerks 28 oder zugehörigen Steckverbindungsanschlüssen 30a an den Energieversorgungseingängen der Hauptplatine 30 der Datenverarbeitungseinrichtung 2 passend ist. Ohne die Ausrüstung der Datenverarbeitungseinrichtung 2 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 wären die Komponenten 26, 28, 30 unmittelbar mit der jeweils zugehörigen Anschlussleitung 22, 24 verbunden.
Die Vorrichtung 1 ist an der Rückseite der Datenverarbeitungseinrichtung 2 derart angeordnet, dass eine Steckbuchse 32 für den Anschluss des Netzwerkes 16 von außen zugänglich ist. Weiterhin weist die Vorrichtung 1 Verbindungsleitungen 34, 36 auf, die an ihren Enden einen Steckverbindungsanschluss 34a, 36a aufweisen, die zu den
Steckverbindungsanschlüssen 22a, 24a, 26a, 28a, 30a der Leitungen der Energieversorgungseinheit 20 oder der Komponenten 26, 28, 30 jeweils komplementär sind. Dadurch ist die Vorrichtung 1 auf einfache Weise zwischen die Energieversorgungseinheit 20 und die Komponenten 26, 28, 30 zwischenschaltbar.
Die Fig. 3 zeigt die Vorrichtung 1 der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung. Ein nur gestrichelt eingezeichneter Mikrocontroller 40 empfängt die Steuersignale von Netzwerk 16 und wertet diese dahingehend aus, welche der Schaltelemente 38 durchgeschaltet werden sollen, mit dem die jeweiligen Verbindungsleitungen 34, 36 miteinander verbindbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um kontaktlos schaltende elektronische Schaltelemente 38, insbesondere Transistoren.
Jedes Schaltelement 38 repräsentiert dabei einen Schaltkanal. Die
Zuordnung, welcher der im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt fünf Schaltkanäle die Festplatte 26, das CD/DVD-Laufwerk 28, und die Hauptplatine 30 mit der Energieversorgungseinheit 20 verbindet, kann entweder fest vorgegeben sein, beispielsweise in einem nur-lesbaren Speicherbereich des Mikrocontrollers 40 gespeichert sein, oder über ein Eingabemittel 42 in den MikroController 40 veränderbar programmierbar oder einstellbar sein, oder letztlich über die Zuordnung der Verbindungsleitungen 34, 36 bestimmt sein.
Die Vorrichtung 1 weist weiterhin in jedem Schaltkanal einen Sensor 44 auf, der mit dem Mikrocontroller 40 verbunden ist und mit dem der Stromfluss über die Verbindungsleitungen 36 gemessen werden kann und auf Anfrage oder kontinuierlich über das Netzwerk 16 an den Controller 14 übermittelt werden kann. In entsprechender Weise kann auch die auf den Verbindungsleitungen 34 anliegende Spannung gemessen und dahingehend ausgewertet werden, ob die Energieversorgungseinheit 20 die für den Betrieb der Komponenten erforderliche Betriebsspannung liefert.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 101 , bei dem aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Schaltkanal dargestellt ist. Wiederum erfolgt der Anschluss an das Netzwerk 16 über eine Steckbuchse 132, an die innerhalb der Vorrichtung 101 ein Mikrocontroller 140 angeschlossen ist. Dieser steuert allerdings ein Schaltelement 138, das als Relais ausgebildet sein kann, mit dem kontaktbehaftet die
Verbindungsleitungen 34, 36 miteinander verbindbar sind. Dabei kommt es zu einer galvanischen Trennung eines Steuerteils 101a von einem Leistungsteil 101 b der Vorrichtung 101.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Vorrichtung (1) zum Steuern der Energieversorgung von Komponenten einer Datenverarbeitungseinrichtung (2), beispielsweise zum Steuern der Energieversorgung einer Hauptplatine (30), einer Festplatte (26), einer Einsteckkarte oder dergleichen, wobei die Vorrichtung (1) über ein Netzwerk (16) mit einem Controller (14) verbindbar ist, der vorzugsweise entfernt von der Datenverarbeitungseinrichtung (2) angeordnet ist, und wobei die Vorrichtung (1) mit einem Ausgang einer Energieversorgungseinheit (20) für den Anschluss eines Energieversorgungseingangs mindestens einer der Komponenten der Datenverarbeitungseinrichtung (2) verbindbar ist, und wobei die
Vorrichtung (1) weiterhin mit dem Energieversorgungseingang mindestens einer der Komponenten verbindbar ist, und wobei die Vorrichtung (1) ein steuerbares Schaltelement (38) aufweist, mit dem die elektrische Verbindung zwischen dem Ausgang der Energieversorgungseinheit (20) und dem Energieversorgungseingang der angeschlossenen Komponente schaltbar ist, und wobei die Vorrichtung (1) die für ihren Betrieb erforderliche Energie, insbesondere die erforderliche Energie für das Ansteuern des Schaltelements (38), über das Netzwerk (16) erhält.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in dem Netzwerk (16) eine dem Controller (14) bekannte Datenadresse besitzt und unter Verwendung dieser Datenadresse über das Netzwerk (16) Steuersignale zum Steuern der Energieversorgung der Komponenten der
Datenverarbeitungseinrichtung (2) von dem Controller (14) empfängt.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des Schaltelements (38) entsprechend einem Steuersignal erfolgt, das von der Vorrichtung (1) über das Netzwerk (16) empfangbar ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) für den Anschluss an den Ausgang der Energieversorgungseinheit (20) und/oder für den Anschluss des Energieversorgungseingangs der Komponenten einen lösbaren Verbindungsanschluss aufweist, insbesondere einen lösbaren
Steckverbindungsanschi uss.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbindungsanschluss an einer zugehörigen Verbindungsleitung (34, 36) der Vorrichtung (1) angeordnet ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Leistungsteil (101 b) und einen Steuerteil (101 a) aufweist, dass der Leistungsteil (101 b) mit dem Ausgang der Energieversorgungseinheit (20) und dem
Energieversorgungseingang der Komponente verbindbar ist, und dass der Steuerteil (101 a) über das Netzwerk (16) mit dem Controller (14) verbindbar ist.
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsteil (101 b) vom Steuerteil (101 a) galvanisch getrennt ist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) mindestens ein Sensorelement (44) aufweist zum Erfassen eines Status der Energieversorgungseinheit (20) und Übermitteln der Statusinformation über das Netzwerk (16) an den Controller (14).
9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) als Einbaukarte ausgebildet ist, die in die Datenverarbeitungseinrichtung (2) fest einbaubar ist, insbesondere die in einen Gestellrahmen der Datenverarbeitungseinrichtung (2) einbaubar ist, der hinsichtlich der geometrischen Abmessungen seiner Aufnahmeöffnung standardisiert ist.
10. Datenverarbeitungseinrichtung (2) mit einer Energieversorgungseinheit (20), insbesondere Computer mit einem Netzteil, wobei die Energieversorgungseinheit (20) mindestens einen Ausgang für den
Anschluss eines Energieversorgungseingangs mindestens einer Komponente der Datenverarbeitungseinrichtung (2) aufweist, beispielsweise einer Hauptplatine (30), einer Festplatte (26), einer Einsteckkarte oder dergleichen, und wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (2) weiterhin eine Vorrichtung (1) zum
Steuern der Energieversorgung mindestens eines Teils der Komponenten aufweist, und wobei die Vorrichtung (1 ) sowohl mit dem Ausgang der Energieversorgungseinheit (20) als auch mit dem Energieversorgungseingang mindestens einer der Komponenten verbunden ist, und wobei die Vorrichtung (1) über ein Netzwerk (16) mit einem Controller (14) verbunden ist, der vorzugsweise entfernt von der Datenverarbeitungseinrichtung (2) angeordnet ist, und wobei die Vorrichtung (1) ein steuerbares Schaltelement (38) aufweist, mit dem die elektrische Verbindung zwischen dem Ausgang der Energieversorgungseinheit (20) und dem Energieversorgungseingang der angeschlossenen Komponente schaltbar ist, und wobei die Vorrichtung (1) die für ihren Betrieb erforderliche Energie, insbesondere die erforderliche Energie für das Ansteuern des Schaltelements (38), über das Netzwerk (16) erhält.
1 1 . Datenverarbeitungseinrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (2) mit mindestens einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung (4, 6) datentechnisch vernetzt ist, und dass das Netzwerk (16) für die
Verbindung zwischen der Vorrichtung (1 ) und dem Controller (14) galvanisch getrennt ist von der datentechnischen Vernetzung der Datenverarbeitungseinrichtung (2) mit der mindestens einen weiteren Datenverarbeitungseinrichtung (4, 6).
12. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (20) an ihrem Ausgang eine oder mehrere Kleinspannungen bereitstellt, insbesondere mindestens einen Ausgang mit 5 Volt und/oder mindestens einen Ausgang mit 12 Volt Ausgangsspannung.
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