WO2013056749A1 - Communication device, tube with communication device, and self-organizing communication network with a plurality of communication devices - Google Patents

Communication device, tube with communication device, and self-organizing communication network with a plurality of communication devices Download PDF

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WO2013056749A1
WO2013056749A1 PCT/EP2011/068466 EP2011068466W WO2013056749A1 WO 2013056749 A1 WO2013056749 A1 WO 2013056749A1 EP 2011068466 W EP2011068466 W EP 2011068466W WO 2013056749 A1 WO2013056749 A1 WO 2013056749A1
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WO
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communication device
communication
unit
hose
antenna
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/068466
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Wietfeld
Andreas Wolff
Ansgar STENING
Original Assignee
Technische Universität Dortmund
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user

Definitions

  • the present invention relates to a communication device for a self-organizing communication network with a transmitting unit and a receiving unit for connection to at least one other communication device to form the communications network and for connection to at least one communication terminal for communication in the communication network. Moreover, the present invention relates to a hose with such a communication device and a self-organizing communication network with a plurality of such communication devices.
  • the radio range of a communi ⁇ nikationsvorraum is inside a building typically significantly lower in relation to its radio range in the open field.
  • obstacles like walls bring about interpreting ⁇ Liche reduction in radio range.
  • the individual communication devices together form a self-organizing communication network can connect to a communication device in the commu ⁇ nikationsendieri to communicate in the network, ie voice to send and / or or receive data.
  • Object of the present invention to provide a communication network of the type mentioned above, which is easy to install and allows efficient and reliable Kiru ⁇ nication.
  • the object is achieved by a communica ⁇ cation device for a self-organizing communica ⁇ tion network with a transmitting unit and a receiving unit for connection to at least one other communication device to form the communications network and for connection to at least one communication terminal ⁇ device for communication in the Communication network, wherein the communication device is designed as a line segment for connection to a hose.
  • the object is achieved by a self-organizing communication network having a plurality of communication devices specified above.
  • the basic idea of the present invention is therefore the communication device by the connection with a
  • Hose in common work equipment of the emergency services to ⁇ integrate so that the communication device is automatically positioned when using the tube without an explicit positioning step is neces sary ⁇ .
  • the communication device for connection to other work tools or tools for example for connection to an aerial ladder.
  • the communication device for use in connection with water and in any application is protected against water and dust, in particular encapsulated.
  • the communication device for use in connection with water and in any application is protected against water and dust, in particular encapsulated.
  • the communication device for use in connection with water and in any application is protected against water and dust, in particular encapsulated.
  • the communication device for use in connection with water and in any application is protected against water and dust, in particular encapsulated.
  • the communication device for use in connection with water and in any application is protected against water and dust, in particular encapsulated.
  • Hose a fire hose, as often used by emergency personnel.
  • the fire hoses are DINge ⁇ starting standardized, having both predetermined lengths as well as predetermined diameter, an efficient Networking the field easier.
  • entspre ⁇ sponding manifolds are provided whereby, for example, the transition can be carried out by a tube having a large inner diameter at a plurality of tubes with a smaller inner diameter.
  • the communication device can, in principle independent of the inner and ver ⁇ applies corresponding to the outer diameter of the hose.
  • the connection of the communication device with another communication device or a communication terminal is preferably carried out as a registration ⁇ tion, in which a communication connection is established only for the duration of a desired data transmission. The devices know by registering how to connect quickly if needed. Thus, the energy consumption of all devices can be reduced.
  • the transmitting unit and the receiving unit are integrally formed.
  • the communication network is formed entspre ⁇ accordingly by a plurality of communication devices is applied to the tubes, which automatically takes place a cover of an application area.
  • the connection to the hose automatically ensures that the communication devices are present and cover the area of operation by being needed because emergency personnel using the hose are in close proximity and thus within radio range of the communication device.
  • the radio range of communica ⁇ tion device depends on the used radio standard.
  • the hose segment is designed with an identical inner diameter as the hose. In the communications network, the positioning of the communication devices depends on a hose length used.
  • the hoses are fire hoses, they usually have a hose length of 15 m, occasionally 30 m, resulting in a failure in the communication network. speaking distance of individual communication devices to one another. A uniform distribution of the communication devices along the tubes is achieved.
  • the communication device for connection to the hose at the same point of the hose out ⁇ leads, for example in the middle of the hose or at the end.
  • the self-organizing communication network enables voice and / or data communication of the communication terminals with each other.
  • the self-organizing communication network automatically performs a routing of a communication connection between two terminals, which can be optimized by means of various parameters. As communication terminals any terminal device ⁇ te can be connected to the communication device.
  • the communication terminals can be designed for data and / or voice communication.
  • Such communication terminal ⁇ devices include radios, helmet cameras or Wiedergabege ⁇ boards for multimedia information.
  • Each communication device is designed for use as a further communication device for the construction of the communication network.
  • the communication device is generally suitable for connection with any hoses, eg hoses for irrigation systems. Accordingly, the communication network can be provided for any tube systems. So the communication ⁇ network can be set up very simply in agriculture to enable a network of environmental sensors and communication devices, for example, to determine the moisture content of the soil and if necessary trigger irrigation. The need to build a separate communication infrastructure is eliminated. Another possibility of use is for gas lines or pipeline installations.
  • the communication network is designed as described above for providing communication links.
  • the communication network can be used for radio-based localization.
  • the hoses with the communication devices then serve as anchor nodes for the positioning system.
  • the communication device is integrally connected to the hose.
  • the communication device thus forms a unit with the hose, so that automatically the communications device is positioned in the off ⁇ bring the tube to establish the communication network.
  • This allows a particularly simple handling of the communication devices and a particularly simple design of the communication network.
  • the automatic on ⁇ construction of the communication network is achieved without the assistance of an insertion force already by the spreading of the tubes.
  • the communication device is designed as a hose adapter for connection to another hose.
  • a hose adapter allows the communication device to be replaced as needed, for example in the case of damage or maintenance, with the hose still available to the emergency services. The same applies to Be ⁇ damage or maintenance of the tube, thereby Applicable methods the intermediate piece is not impaired. Entspre ⁇ accordingly a small number must be kept spacers where ⁇ is overall cost through the communication network in operation.
  • the use of the hose adapter causes the communication device to be automatically positioned at one end of the hose, which facilitates the construction of the communications network.
  • hose is here considered any type of hose or hose connection elements, such as manifolds, couplings or the like. Structural differences of the other hoses do not exist compared to the hoses already mentioned.
  • the connection of the hose adapter with the hose can be made each time the hose is deployed, or in advance, to allow for a quick deployment of the hose.
  • the communication device comprises a switch-on, which is designed to turn on the Kirunikationsvor- direction by connecting to the hose and / or the other hose.
  • the switch-on device preferably comprises a mechanically actuated switch, which is actuated when the communication device is mechanically connected to a further hose.
  • the switch may be positioned for operation by the hose or the further hose.
  • two mechanically actuated switches can be positioned and interconnected in such a way that switching on of the communication device takes place only if it is connected on both sides with hoses.
  • the communication device comprises an antenna unit, which is electrically coupled to the transmitting unit and the receiving unit, wherein the antenna unit, a rotary member which is freely rotatably mounted in the circumferential direction of the communication device in the communication device, an antenna and a mass element comprises, where ⁇ in the circumferential direction ge ⁇ genüberod are held on the rotating element at the antenna and the mass element.
  • the antenna is thus floating, which ensures that it is always aligned with gravity and is always at the highest point of the communication device. This promotes the reception and emission of radio waves.
  • the connection of the communication device with other communication devices or communication terminals is difficult or even impossible if the antenna is near the ground or even under water.
  • the floating mounting of the antenna causes this to be the optimal ⁇ Emp fang and the emission of electromagnetic waves is positioned above the water as long as the hose is not fully in the water.
  • the communication device comprises an antenna unit which is electrically coupled to the transmitter unit and the Emp ⁇ capturing unit, wherein the antenna unit includes a plurality of antennas, the processing in the circumferential of the communication device are arranged spaced apart, and the antenna unit is configured to electrically couple one of the plurality of antennas to the transmitting unit and the receiving unit.
  • the execution of the Tennentician with a plurality of antennas causes me ⁇ chanic elements, such as those required for the schwim ⁇ ing storage of the antenna, omitted, which reduces the required maintenance for the communication device.
  • the coupling of the one antenna with the transmitting unit and the receiving unit can be carried out as a function of various criteria.
  • each of the antennas it is possible to first electrically couple each of the antennas to the receiving unit to determine a signal strength of received signals depending on the selected antenna. Subsequently, that antenna is selected by the antenna unit, for which the largest signal ⁇ strength was measured.
  • the antenna unit can be designed to evaluate position information in order to determine the orientation of the communication device.
  • the antenna unit may include a gravitational sensor to determine the orientation of the communication device. On this basis, the antenna unit can select the antenna which is highest in the communication device, as this is to be expected with the best transmission results.
  • Obtaining electrical energy from flow energy ei ⁇ nes the communication device flowing through medium comprises.
  • the combination of the electric power storage unit and the power generating unit enables the communication apparatus to be small in size and light in weight.
  • Electrical Energyspei ⁇ cherajien are usually large and heavy and bean ⁇ spruchen a large part of the volume and weight of conventional communication devices. The energy gain However, it makes it possible to use a Energy Eatein ⁇ unit with smaller dimensions and a lower weight, so that the communication device can be kept small and lightweight as a whole.
  • the communication device may also have an outside diameter substantially equal to that of the tube, so that the communication device is not perceived as foreign or disturbing and a homogeneous tube is formed.
  • the electrical energy storage unit is a rechargeable energy ⁇ memory, which is rechargeable via the energy recovery unit.
  • a rechargeable energy storage for example, accumulators or capacitors are suitable.
  • a simple electrical energy storage unit and a battery is suitable, but must be replaced at cyclic intervals.
  • the energy recovery unit is in front ⁇ preferably an impeller or a turbine, which is mounted on an inner wall of the communication device such that the throughput flowing medium, the turbine or the impeller drives the communication device. It must be ensured that the energy recovery unit does not limit the flow rate of the hose.
  • the ISM tapes are subject to little usage restrictions, so they can be used anywhere.
  • 5.725 GHz has a bandwidth and a small Kanalbrei ⁇ te, which makes it possible to quickly switch to a different, trouble-free channel in case of disturbances on one channel.
  • the ranges of usually at least 10 m to to 100 m or more in accordance with typical hose lengths, especially standardized lengths of fire hoses, well suited to build a reliable communi cation network.
  • the communication device may be designed for communication according to the Bluetooth standard.
  • the communication device is designed to perform a routing according to an ad hoc routing protocol.
  • These routing protocols are also called mesh routing protocols.
  • the ⁇ like routing protocols support ad hoc connections and multi-hop wireless technologies. You also allow specific properties, such as hose diameters, to be included in the log via a cost function.
  • These routing protocols include AODV (Ad hoc On-Demand Vector Routing), OLSR (Optimized Link State Rou ⁇ ting) or HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol).
  • the communication device is designed to perform a reverse path forwarding routing. This routing protocol supports the exchange of multimedia data and is therefore well suited for use in the communication device. As such, this routing protocol is known for use in broadcast communication protocols.
  • the communication device is configured to perform an Extended Reverse Path Forwarding routing, which is an extension to reverse path forwarding routing.
  • the communication device is designed, a routing depending on an inner diameter of the Kirsseg- to carry out.
  • the inner diameter will usually decrease continuously from a central feed, so that a communication device having a larger inner diameter may usually detect a larger branch of an entire tube structure than a communication device having a small inner diameter. Therefore, it is preferable to connect to another communication device having a larger inner diameter. Due to the larger diameter also results in a larger space for components of the communication device, such as a battery or a rechargeable battery. These are also frequently flowed through by a medium, which enables energy to be generated from the flow energy and prolongs the service life of the communication device. Therefore, communication devices with larger inner diameters of the line segment usually have a high reliability. Notwithstanding these is the ability of the Kommunikati ⁇ onsnetzes for self-organization.
  • the communication device is designed, between an active state in which the communication device is connected to at least one further communication device and / or at least one communication terminal, and a passive state in which the communication ⁇ device no connections operates, is switchable.
  • Active therefore means that the communication device is an active component of the communication network in which it is connected to at least one further communication device. For example, it can relay a connection between two other communication devices as a relay station.
  • the communication device with at least one Communication terminal to be connected which connects via the communication device with the communication network.
  • the passive state the communication ⁇ device is not connected, and can go into a standby mode to minimize their energy consumption.
  • the communication device is preferably designed to regularly check in the passive state whether it has to return to the active state. For this purpose, the communication device can contact, for example, further communication devices.
  • the communication device is designed to switch between the active and the passive state depending on a received signal strength of at least one other kommuni ⁇ cation device and / or a power supply status and / or a radio load and / or a hierarchical level of the communication device ,
  • the various parameters for the switching between active and passive states can be detected by the communication device or by other communication devices and transmitted to the communication device.
  • a communication device having a power generation unit may be preferably used over a communication device having only an electric power storage unit because the power generation unit is likely to allow extended operation of the corresponding communication device.
  • a redundant communication device may also be set in a passive state.
  • a communication device may be transitioned from the passive state to the active state if, due to congestion of a communication device, for example, through the connection with a high number of communication terminals, the overall performance of the communication network is reduced.
  • the Kom ⁇ munikationsvorraum is designed to receive warnings of other communication devices in the transition from the active to the passive state for a preconfigured time.
  • the communication device is executed in the active state, send out the transition of another communication device in the passive state warning messages when the power of the communication network is reduced in ⁇ example, by a communication terminal can not connect to a suitable communication device.
  • the communication device is therefore designed to transition to the active state upon receipt of such a warning message. Since the configuration of the connected tubes may change continuously, at regular intervals, a re-configuration, to which the communication ⁇ device is activated in the passive state to exchange supply status data with other communication devices.
  • the communication device is executed, transmit a signal, to convert adjacent Kommunikati ⁇ commutation equipment in the active state.
  • the communication device transmits the signal when its maximum transmission capacity has been reached or exceeded, or its energy supply, for example by discharging the battery, endangered or is not ensured.
  • this communication Device replaced by other communication devices and / or supported.
  • the communication network is seen upstream, that the line segments of different communi ⁇ tion devices are designed with different inner diameters in accordance with standardized inner tube diameters, and the communication devices are designed with the same line diameters identical and configured. Thereby, a hierarchical ⁇ specific structure of the communication network is transmitted to a hierarchy of the hose system.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a communi cation ⁇ device according to a first exemplary form of the invention, which is embodied as hose adapter,
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the communication device of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a sectional view of the communication device of FIG. 1; FIG.
  • FIG. 4 shows a sectional view of a communication device according to a second embodiment of the invention
  • Fig. 5 shows a schematic side view of a Kom ⁇ munikationsvortechnik according to a third embodiment of the invention
  • Fig. 6 shows a schematic representation of a communi ⁇ nikationsvortechnik according to a fourth embodiment of the invention
  • Fig. 7 shows a branched tube system for forming a communication network with different
  • FIG. 8 shows the tube system from FIG. 7 with preferred routing directions.
  • FIG. 1 shows a communication device 1 according to a first embodiment.
  • the communication device 1 is embodied as a communication device 1 for a self-organizing communication network 2 shown in FIGS. 7 and 8.
  • the communication device 1 comprises an integrated transmitting and receiving unit 3 for connection to at least one further communication device 1 for forming the communication network 2 and for the connec ⁇ tion with at least one communication terminal 4 for communication in the communication network 1.
  • the transmitting and receiving unit 3 is for communication according to the WLAN standard.
  • the communication device 1 is designed as a line segment with a tubular body 5 for use as a hose adapter 6. As shown in FIGS. 7 and 8, the communication device 1 is positioned between two tubes 7, respectively. In an alternative embodiment, the communication device 1 is in one piece connected to the tube 7.
  • the hoses 7 are designed as fire ⁇ hoses with standardized lengths and inner diameters.
  • the communication device 1 further comprises an antenna unit 8 with an antenna 9, which is electrically coupled to the transmitting and receiving unit 3.
  • the communica tion device 1 is ⁇ flanges at the end faces of the tubular body 5 for compound 10 above, the conjunction elements include 11 for the manufacture of a hose connection with two hoses. 7 Such hose connections are known in the art and are therefore not further explained.
  • the communication device comprises an accumulator 12 as an electrical energy storage unit, as shown in Figure 3.
  • the electrical energy storage unit 12 supplies the transmitting and receiving unit 3 with energy.
  • the communication device 1 comprises a switch-on device, which is not shown in detail in the figures.
  • the energizing means comprises two likewise not ge ⁇ showed mechanically actuated switches which betä- be taken when connecting the communication device 1 with the tubes 7 and on by the common actuation municip ⁇ nikationsvorraum. 1
  • FIG. 4 shows a communication device 1 according to a second embodiment of the invention.
  • the communication device 1 of the second embodiment differs from that of the first embodiment only in the configuration of its antenna unit 8.
  • the antenna unit 8 of the communication device 1 of the second off is guide form floatingly supported and in addition an antenna 9 includes a mass member 13 and a Rota ⁇ tion device 14.
  • the rotating device 14 includes an annular track rail 15, the circumferential surface at an inner environmental 16 of the tubular body 5 is attached, and on which an annular strip 17 is held freely rotatable as a rotary member.
  • the antenna 9 and the mass element 13 are held on the annular strip 17 in the circumferential direction in the opposite direction.
  • the mass element 13 in this case has a greater mass than the antenna 9, so that the annular ridge 17 is always aligned to the gravity, as indicated by the arrow R, so that the At ⁇ antenna 9 above and radio waves radiated freely who - can, as indicated by the arrows E.
  • FIG. 5 shows a communication device 1 according to a third embodiment of the invention.
  • the communication device 1 of the third embodiment also differs from that of the first embodiment only in the configuration of its antenna unit 8.
  • the antenna unit 8 of the third embodiment comprises a plurality of antennas 9, which are arranged in the circumferential direction of the communication nikationsvorraum 1 spaced.
  • the ⁇ An antenna unit 8 of the third embodiment further includes a plurality of gravity sensors 18, which are coupled to an evaluation unit 19th
  • the evaluation unit 19 is designed to monitor the gravitational sensors 18 and to detect the position of the communication device 1. Based on the detected position of the communication device 1 determines the evaluation unit 19, the antenna 9, wel ⁇ che in the communication device 1 is the highest, and couples this antenna 9 with the transmitting and Empfangsein ⁇ unit . 2
  • FIG. 6 shows a communication device 1 according to a fourth embodiment of the invention.
  • the communication device 1 of the fourth embodiment differs from that of the first embodiment only in the configuration with a power generation unit 20.
  • the power generation unit 20 is configured as a turbine positioned in the tubular body 5, and flows through a liquid Medium, as indicated by the flow arrow S, is offset by the flow energy in rotation, as indicated by the arrow T. Accordingly, electrical energy for the operation of the communication device 1 is generated by the flow energy.
  • the turbine 20 is also coupled to the power ⁇ storage unit 12 in order to provide them with power to ver ⁇ . Accordingly, the accumulator 12 is, as required, charged via the turbine 20.
  • Figure 7 shows a tubing system 21 having a plurality of tubes 7.
  • the tubes 7 are carried out with different nen mailmessern In ⁇ and correspondingly as Category A, Category B or C Kat classified. Accordingly, the duct segments are made with a plurality of different inner diameters of the tubular bodies 5 in accordance with the standardized hose inner diameters of the hoses 7.
  • the communication devices 1 with the same inner pipe diameters are carried out the same way and configured. In principle, each of the previous Kom ⁇ munikationsvorraumen 1 used in the tube system.
  • the communication network ⁇ 2 is built up automatically.
  • the self-organizing communication network 2 enables voice and / or data communication of the communication terminals 4, which are located in the area of the communication network 2.
  • any terminals for data and / or voice communication can be used.
  • the communication terminals 4 include radios, helmet cameras or multimedia information playback devices. Connections between communication terminals 4 are automatically routed in the communication network 2 by the communication devices 1.
  • Each communication device 1 is designed to perform a routing according to an ad-hoc routing protocol, wherein specific properties, such as hose diameter, via a Maschinenfunkti ⁇ on incorporated into the protocol.
  • the AODV protocol ad-hoc on-demand vector routing
  • the OLSR protocol Optimized Link State Routing
  • HWMP Hybrid Wireless Mesh Protocol
  • each ⁇ the communication apparatus 1 a connection to a communication apparatus 1 constructed with a larger internal diameter to establish a connection between two terminals.
  • prioritized routing directions are shown in FIG. 8 by arrows P, where less preferred routing directions are represented by arrows W.
  • Each communication device 1 builds after switching on at least one connection with other, located in the environment communication devices 1. In addition, each communication device 1 establishes a connection to nearby communication terminals 4. From this active state, the communication device 1 can be transferred to a passive state in which it operates no connections, and vice versa. In the active state, the communication device 1 is thus an active component of the communication network 2. It operates as a relay station for connections between communication terminals 4 and allows communication terminals 4 to connect to the communication network 2.
  • the communication device 1 In the passive state, the communication device 1 enters a standby mode to minimize its power consumption.
  • the communication device 1 is designed to regularly check in the passive state whether it has to return to the active state.
  • the change between the active and the passive state occurs dependent on a received signal strength of Wenig ⁇ least a further communication device 1 and / or a power supply status and / or a Funkauslas ⁇ tung, and / or a hierarchy level of the communication device 1.
  • the various parameters for switching between active and passive state are detected by the communication device 1 itself and by other communication devices 1 and self-organizing evaluated ⁇ and transmitted to the respective communication device 1.
  • the communication devices 1 are designed to use communication devices 1 of a power generation unit 20, preferably over communication devices 1, which have only one accumulator 12.
  • the communication devices 1 are also designed to detect signal reception strengths and, given sufficient coverage, to passivate individual, unnecessary communication devices 1, ie to set them into the passive state.
  • the communication devices 1 are configured to passivate redundant communication devices 1 located in an area already covered by the communication network 2.
  • the communication devices 1 are also designed to activate a communication device 1, ie to put it in the active state, if the power of the communication network 2 as a whole is reduced due to overloading of a communication device 1, for example due to the connection with a high number of communication terminals 4 ,
  • the communication devices 1 are designed to receive warning messages of further communication devices 1 during the transition from the active to the passive state for a preconfigured time if network problems occur in the communication network 2. Accordingly, the communication devices 1 are designed to emit warning messages in the active state when a further communication device 1 changes to the passive state when the power of the communication network 2 is reduced. The communication device 1 is designed to return to the active state upon receipt of such a warning message. The communication devices 1 are designed to carry out a reconfiguration at regular intervals, for which purpose the communication direction 1 is activated in the passive state to exchange state data with other communication devices 1. Also, the communication devices 1 are configured to transmit a signal to transfer adjacent communication devices 1 to the active state. The communication devices 1 are designed to transmit this signal if its transmission capacity is ⁇ sufficient or exceeded, or their energy supply, for example, by a discharge of the battery 12, endangered or not ensured.

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Abstract

The invention relates to a communication device (1) for a self-organizing communication network (2), comprising a transmitting unit and a receiving unit (3) for connecting to at least one additional communication device (1) in order to form the communication network (2) and for connecting to at least one communication terminal (4) for communicating in the communication network (2). The communication device (1) is designed as a line segment for connecting to a tube (7). The invention further relates to a tube (7) with an aforementioned communication device (1) and to a self-organizing communication network (2) with a plurality of aforementioned communication devices (1).

Description

KOMMUNIKATIONSVORRICHTUNG, SCHLAUCH MIT KOMMUNIKATIONSVOR¬ RICHTUNG UND SELBSTORGANISIERENDES KOMMUNIKATIONSNETZ MIT EINER MEHRZAHL KOMMUNIKATIONSVORRICHTUNGEN Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung für ein selbstorganisierendes Kommunikationsnetz mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit für die Verbindung mit wenigstens einer weiteren Kommunikationsvorrichtung zur Bildung des Kommunikationsnetzes und für die Verbindung mit wenigstens einem Kommunikationsendgerät zur Kommunikation in dem Kommunikationsnetz. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung einen Schlauch mit einer solchen Kommunikationsvorrichtung und ein selbstorganisierendes Kommunikationsnetz mit einer Mehrzahl solcher Kommunikati- onsvorrichtungen . COMMUNICATION DEVICE, HOSE WITH KOMMUNIKATIONSVOR ¬ direction and self-organizing COMMUNICATION NETWORK WITH A PLURALITY OF COMMUNICATION DEVICES The present invention relates to a communication device for a self-organizing communication network with a transmitting unit and a receiving unit for connection to at least one other communication device to form the communications network and for connection to at least one communication terminal for communication in the communication network. Moreover, the present invention relates to a hose with such a communication device and a self-organizing communication network with a plurality of such communication devices.
In Notfallsituationen wird bei einem Einsatz von Rettungskräften, beispielsweise Feuerwehr, Polizei, Technisches Hilfswerk oder andere, durch mobile Kommunikationsnetze ei- ne wichtige Unterstützung für die Rettungskräfte bereitge¬ stellt. In solchen Notfallsituationen sind öffentliche Kommunikationsnetze nicht ausreichend zuverlässig, da sie mit einer Vielzahl Benutzern geteilt werden müssen, die insbesondere in Notfallsituationen häufig kommunizieren. Daher müssen Einsatzkräfte, die miteinander kommunizieren wollen, eigene Kommunikationsnetze aufbauen, um eine zuverlässige Kommunikation sicherzustellen. Derartige Kommunikationsnetze verwenden Übertragungstechniken wie beispielsweise WLAN, Relays und dem Internetprotokoll, welche sowohl die Über- tragung von Daten wie auch von Multimediainformationen, insbesondere Sprache ermöglichen. In emergency situations, when used by rescue workers, such as firefighters, police, technical assistance or other through mobile communication networks egg ne important support for the rescue workers bereitge ¬ provides. In such emergency situations, public communication networks are not sufficiently reliable because they need to be shared with a large number of users who communicate frequently, especially in emergency situations. Therefore, task forces who want to communicate with each other must build their own communication networks to ensure reliable communication. Such communication networks use transmission technologies such as WLAN, relays and the Internet protocol, which allow both the transmission of data as well as multimedia information, in particular language.
Der Aufbau solcher Kommunikationsnetze ist in dem Artikel „Performance Analysis of Highly Available Ad Hoc Surveillance Networks based on Dropped Units", A. Wolff, S. Subik and C. Wietfeld, The 2008 IEEE Technologies for Home- land Security Conference, Boston, MA, USA, May 2008, pp.123-128 beschrieben. Entsprechend werden von den Ein- satzkräften als „dropped units" bezeichnete Kommunikations¬ vorrichtungen bereitgestellt und in einem Einsatzgebiet verteilt. Diese Technik erlaubt es, das Einsatzgebiet mit den Kommunikationsvorrichtungen abzudecken und ermöglicht eine zufriedenstellende Übertragung von Multimediadaten in dem Einsatzgebiet. In der Praxis haben sich jedoch Verbes¬ serungsmöglichkeiten ergeben, die insbesondere die Platzierung der Kommunikationsvorrichtungen zum Aufbau des Kommunikationsnetzes betreffen. So hat es sich in der Praxis als schwierig herausgestellt, die Kommunikationsvorrichtungen optimal zu platzieren, so dass sie sowohl das Einsatzgebiet vollständig abdecken als auch eine möglichst geringe Über¬ schneidung Ihrer Funkfelder erfahren. Werden die Kommunikationsvorrichtungen zu nah beieinander platziert, überschneiden sich ihre Sende- und Empfangsbereiche und es kann zu Interferenzen kommen, wodurch der Datendurchsatz und die Kommunikationsleistung des Kommunikationsnetzes reduziert werden. Sind die Kommunikationsvorrichtungen zu weit voneinander beabstandet positioniert, ist mitunter eine Kommuni¬ kation zwischen einzelnen Kommunikationsvorrichtungen aus- geschlossen. Weiterhin stellt die Handhabung und Ausbringung der Kommunikationsvorrichtungen für die Einsatzkräfte eine zusätzliche Belastung dar, die von dem eigentlichen Einsatz ablenkt. Das Positionieren der Kommunikationsvorrichtungen wird dadurch erschwert, dass bei jedem Einsatz das Einsatzgebiet unterschiedlich ist. Somit ist jeweils eine individuelle Positionierung der Kommunikationsvorrichtungen unter Berücksichtigung des konkreten Einsatzgebiets erforderlich, um eine effiziente und zuverlässige Kommunikation zu ermög¬ lichen. Beispielsweise ist die Funkreichweite einer Kommu¬ nikationsvorrichtung innerhalb eines Gebäudes üblicherweise deutlich geringer gegenüber ihrer Funkreichweite auf freiem Feld. Zusätzlich können Hindernisse, z.B. Wände, eine deut¬ liche Reduktion der Funkreichweite herbeiführen. Dabei ist vielfach nicht erkennbar, wie genau sich das Einsatzgebiet auf die Funkeigenschaften einer Kommunikationsvorrichtung auswirkt, da nicht immer unmittelbar erkennbar ist, welche Materialien beispielsweise in Gebäuden für eine Wand verwendet worden sind. Somit kann eine Wand eine stark unter¬ schiedliche Reduktion der Funkreichweite der Kommunikati¬ onsvorrichtung bedingen. Die einzelnen Kommunikationsvorrichtungen bilden zusammen ein selbstorganisierendes Kommunikationsnetz, in dem Kommu¬ nikationsendgeräte sich mit einer Kommunikationsvorrichtung verbinden können, um in dem Netz zu kommunizieren, d.h. Sprache und/oder Daten zu versenden oder zu empfangen. The structure of such communication networks is described in the article "Performance Analysis of Highly Available Ad Hoc Surveillance Networks based on Dropped Units ", A. Wolff, S. Subik and C. Wietfeld, The 2008 IEEE Technologies for Home Security Conference, Boston, MA, USA, May 2008, pp.123-128 provided to the task forces as "dropped units" designated communication ¬ devices and distributed in a field of application. This technique makes it possible to cover the field of application with the communication devices and enables a satisfactory transmission of multimedia data in the field of use. In practice, however, the verb ¬ serungsmöglichkeiten have shown that particularly concern the placement of communication devices for building the communications network. Thus, it has been found in practice difficult to optimally place the communication devices, so that they both fully cover the application as well as the least possible over ¬ cut your radio fields. If the communication devices are placed too close to each other, their transmission and reception ranges overlap and interference can occur, thereby reducing the data throughput and communication performance of the communication network. Are the communication devices too far apart from each other positioned, a communi cation ¬ between individual communication devices is sometimes excluded. Furthermore, the handling and deployment of the communication devices for the emergency services is an additional burden, which distracts from the actual use. The positioning of the communication devices is made more difficult by the fact that the field of use is different for each use. Thus, an individual positioning of the communication devices taking into account the specific field of application is required in each case, to provide efficient and reliable communication enabled ¬ union. For example, the radio range of a communi ¬ nikationsvorrichtung is inside a building typically significantly lower in relation to its radio range in the open field. In addition, obstacles like walls bring about interpreting ¬ Liche reduction in radio range. It is often not clear how exactly the field of application affects the radio characteristics of a communication device, since it is not always immediately apparent which materials have been used, for example, in buildings for a wall. Thus, a wall can cause a greatly different ¬ reduction of the radio range of the communication ¬ onsvorrichtung. The individual communication devices together form a self-organizing communication network can connect to a communication device in the commu ¬ nikationsendgeräte to communicate in the network, ie voice to send and / or or receive data.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikati¬ onsvorrichtung anzugeben, die einen effizienten Aufbau eines Kommunikationsnetzes mit einem hohen Datendurchsatz und einer hohen Zuverlässigkeit ermöglicht. Weiterhin ist esStarting from the aforementioned prior art, it is an object of the present invention to provide a Kommunikati ¬ onsvorrichtung which enables the efficient build up of a communication network with high data throughput and high reliability. It continues
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationsnetz der oben genannten Art anzugeben, welches einfach zu installieren ist und eine effiziente und zuverlässige Kommu¬ nikation ermöglicht. Object of the present invention to provide a communication network of the type mentioned above, which is easy to install and allows efficient and reliable Kommu ¬ nication.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin¬ dung sind in den Unteransprüchen angegeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Kommuni¬ kationsvorrichtung für ein selbstorganisierendes Kommunika¬ tionsnetz mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit für die Verbindung mit wenigstens einer weiteren Kommunika- tionsvorrichtung zur Bildung des Kommunikationsnetzes und für die Verbindung mit wenigstens einem Kommunikationsend¬ gerät zur Kommunikation in dem Kommunikationsnetz, wobei die Kommunikationsvorrichtung als Leitungssegment zur Verbindung mit einem Schlauch ausgeführt ist. This object is achieved by the independent claims. Advantageous embodiments of the inven ¬ tion are given in the dependent claims. According to the invention the object is achieved by a communica ¬ cation device for a self-organizing communica ¬ tion network with a transmitting unit and a receiving unit for connection to at least one other communication device to form the communications network and for connection to at least one communication terminal ¬ device for communication in the Communication network, wherein the communication device is designed as a line segment for connection to a hose.
Außerdem wird die Aufgabe durch einen Schlauch mit einer solchen Kommunikationsvorrichtung gelöst. In addition, the problem is solved by a hose with such a communication device.
Weiterhin wird die Aufgabe durch ein selbstorganisierendes Kommunikationsnetz mit einer Mehrzahl oben angegebener Kommunikationsvorrichtungen gelöst. Furthermore, the object is achieved by a self-organizing communication network having a plurality of communication devices specified above.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, die Kommunikationsvorrichtung durch die Verbindung mit einem The basic idea of the present invention is therefore the communication device by the connection with a
Schlauch in übliche Arbeitsmittel der Rettungskräfte zu in¬ tegrieren, so dass die Kommunikationsvorrichtung automatisch bei der Verwendung des Schlauchs positioniert wird, ohne dass ein ausdrücklicher Positionierungsschritt erfor¬ derlich ist. Prinzipiell ist es auch möglich, die Kommuni- kationsvorrichtung zur Verbindung mit anderen Arbeitsmitteln oder Werkzeugen auszuführen, beispielsweise zur Verbindung mit einer Drehleiter. Vorzugsweise ist die Kommunikationsvorrichtung für den Einsatz im Zusammenhang mit Wasser und in beliebigen Einsatzgebieten wasser- und staubge- schützt, insbesondere verkapselt. Vorzugsweise ist derHose in common work equipment of the emergency services to ¬ integrate, so that the communication device is automatically positioned when using the tube without an explicit positioning step is neces sary ¬ . In principle, it is also possible to carry out the communication device for connection to other work tools or tools, for example for connection to an aerial ladder. Preferably, the communication device for use in connection with water and in any application is protected against water and dust, in particular encapsulated. Preferably, the
Schlauch ein Feuerwehrschlauch, wie er von Einsatzkräften häufig verwendet wird. Die Feuerwehrschläuche sind dahinge¬ hend standardisiert, dass sie sowohl vorgegebene Längen wie auch vorgegebene Durchmesser aufweisen, was eine effiziente Vernetzung des Einsatzgebiets erleichtert. Auch entspre¬ chende Verteiler sind vorgesehen, wodurch beispielsweise der Übergang von einem Schlauch mit einem großen Innendurchmesser auf eine Mehrzahl Schläuche mit einem kleineren Innendurchmesser durchgeführt werden kann. Die Kommunikationsvorrichtung kann prinzipiell unabhängig von dem Innen- und entsprechend dem Außendurchmesser des Schlauches ver¬ wendet werden. Die Verbindung der Kommunikationsvorrichtung mit einer weiteren Kommunikationsvorrichtung oder einem Kommunikationsendgerät ist vorzugsweise als eine Registrie¬ rung ausgeführt, bei der eine Kommunikationsverbindung nur für die Dauer einer gewünschten Datenübertragung aufgebaut wird. Die Geräte wissen durch die Registrierung, wie bei Bedarf eine Verbindung schnell aufgebaut werden kann. Somit kann der Energieverbrauch aller Geräte reduziert werden.Hose a fire hose, as often used by emergency personnel. The fire hoses are dahinge ¬ starting standardized, having both predetermined lengths as well as predetermined diameter, an efficient Networking the field easier. Also entspre ¬ sponding manifolds are provided whereby, for example, the transition can be carried out by a tube having a large inner diameter at a plurality of tubes with a smaller inner diameter. The communication device can, in principle independent of the inner and ver ¬ applies corresponding to the outer diameter of the hose. The connection of the communication device with another communication device or a communication terminal is preferably carried out as a registration ¬ tion, in which a communication connection is established only for the duration of a desired data transmission. The devices know by registering how to connect quickly if needed. Thus, the energy consumption of all devices can be reduced.
Vorzugsweise sind die Sendeeinheit und die Empfangseinheit integral ausgeführt. Das Kommunikationsnetz wird entspre¬ chend gebildet, indem eine Mehrzahl Kommunikationsvorrichtungen mit den Schläuchen ausgebracht wird, wodurch automa- tisch eine Abdeckung eines Einsatzgebiets erfolgt. Durch die Verbindung mit dem Schlauch wird automatisch sichergestellt, dass die Kommunikationsvorrichtungen präsent sind und das Einsatzgebiet abdecken, indem sie benötigt werden, da Einsatzkräfte, die den Schlauch verwenden, sich in des- sen Nähe aufhalten und damit in Funkreichweite der Kommunikationsvorrichtung sind. Die Funkreichweite der Kommunika¬ tionsvorrichtung hängt dabei von dem verwendeten Funkstandard ab. Vorzugsweise ist das Schlauchsegment mit einem identischen Innendurchmesser wie der Schlauch ausgeführt. In dem Kommunikationsnetz hängt die Positionierung der Kommunikationsvorrichtungen von einer verwendeten Schlauchlänge ab. Wenn die Schläuche Feuerwehrschläuche sind, weisen diese üblicherweise eine Schlauchlänge von 15 m, vereinzelt 30 m, auf, wodurch sich in dem Kommunikationsnetz ein ent- sprechender Abstand einzelner Kommunikationsvorrichtungen zueinander ergibt. Es wird eine gleichmäßige Verteilung der Kommunikationsvorrichtungen entlang der Schläuche erreicht. Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung zur Verbindung mit dem Schlauch an derselben Stelle des Schlauches ausge¬ führt, beispielsweise in der Mitte des Schlauches oder an dessen Ende. Das selbstorganisierende Kommunikationsnetz ermöglicht eine Sprach- und/oder Datenkommunikation der Kommunikationsendgeräte untereinander. Das selbstorganisie- rende Kommunikationsnetz führt automatisch ein Routing einer Kommunikationsverbindung zwischen zwei Endgeräten durch, das anhand verschiedener Parameter optimiert werden kann. Als Kommunikationsendgeräte können beliebige Endgerä¬ te mit der Kommunikationsvorrichtung verbunden werden. Die Kommunikationsendgeräte können zur Daten- und/oder Sprachkommunikation ausgeführt sein. Derartige Kommunikationsend¬ geräte umfassen Funkgeräte, Helmkameras oder Wiedergabege¬ räte für Multimediainformationen. Prinzipiell ist es auch möglich, das Kommunikationsnetz unter zusätzlicher Verwen- dung herkömmlicher Kommunikationsvorrichtungen zu erweitern, wenn dies erforderlich ist, um das Einsatzgebiet vollständig zu versorgen. Jede Kommunikationsvorrichtung ist dabei für die Verwendung als weitere Kommunikationsvorrichtung für den Aufbau des Kommunikationsnetzes ausge- führt. Preferably, the transmitting unit and the receiving unit are integrally formed. The communication network is formed entspre ¬ accordingly by a plurality of communication devices is applied to the tubes, which automatically takes place a cover of an application area. The connection to the hose automatically ensures that the communication devices are present and cover the area of operation by being needed because emergency personnel using the hose are in close proximity and thus within radio range of the communication device. The radio range of communica ¬ tion device depends on the used radio standard. Preferably, the hose segment is designed with an identical inner diameter as the hose. In the communications network, the positioning of the communication devices depends on a hose length used. If the hoses are fire hoses, they usually have a hose length of 15 m, occasionally 30 m, resulting in a failure in the communication network. speaking distance of individual communication devices to one another. A uniform distribution of the communication devices along the tubes is achieved. Preferably, the communication device for connection to the hose at the same point of the hose out ¬ leads, for example in the middle of the hose or at the end. The self-organizing communication network enables voice and / or data communication of the communication terminals with each other. The self-organizing communication network automatically performs a routing of a communication connection between two terminals, which can be optimized by means of various parameters. As communication terminals any terminal device ¬ te can be connected to the communication device. The communication terminals can be designed for data and / or voice communication. Such communication terminal ¬ devices include radios, helmet cameras or Wiedergabege ¬ boards for multimedia information. In principle, it is also possible to expand the communication network with the additional use of conventional communication devices, if this is necessary in order to completely supply the application area. Each communication device is designed for use as a further communication device for the construction of the communication network.
Die Kommunikationsvorrichtung ist generell zur Verbindung mit beliebigen Schläuchen geeignet, z.B. Schläuche für Bewässerungsanlagen. Entsprechend kann das Kommunikationsnetz für beliebige Schlauchsysteme bereitgestellt werden. So kann in der Landwirtschaft sehr einfach das Kommunikations¬ netz aufgebaut werden, um eine Vernetzung von Umweltsensoren als Kommunikationsendgeräten zu ermöglichen, beispielsweise um den Feuchtigkeitsgehalt der Erde zu bestimmen und bei Bedarf eine Bewässerung auszulösen. Die Notwendigkeit zum Aufbau einer separaten Kommunikationsinfrastruktur entfällt. Eine andere Möglichkeit der Verwendung besteht für Gasleitungen oder Pipeline-Anlagen. The communication device is generally suitable for connection with any hoses, eg hoses for irrigation systems. Accordingly, the communication network can be provided for any tube systems. So the communication ¬ network can be set up very simply in agriculture to enable a network of environmental sensors and communication devices, for example, to determine the moisture content of the soil and if necessary trigger irrigation. The need to build a separate communication infrastructure is eliminated. Another possibility of use is for gas lines or pipeline installations.
Das Kommunikationsnetz ist wie zuvor beschrieben zur Bereitstellung von Kommunikationsverbindungen ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann das Kommunikationsnetz zur funkbasierten Lokalisierung verwendet werden. Die Schläuche mit den Kommunikationsvorrichtungen dienen dann als Ankerknoten für das Positionierungssystem. The communication network is designed as described above for providing communication links. Alternatively or additionally, the communication network can be used for radio-based localization. The hoses with the communication devices then serve as anchor nodes for the positioning system.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung einteilig mit dem Schlauch verbunden ist. Die Kommunikationsvorrichtung bildet somit eine Einheit mit dem Schlauch, so dass beim Aus¬ bringen des Schlauches automatisch die Kommunikationsvorrichtung positioniert wird, um das Kommunikationsnetz aufzubauen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Handhabung der Kommunikationsvorrichtungen und einen besonders einfachen Aufbau des Kommunikationsnetzes. Bei ausschließlicher Verwendung derartiger Schläuche wird der automatische Auf¬ bau des Kommunikationsnetzes ohne Zutun einer Einsatzkraft bereits durch das Ausbringen der Schläuche erreicht. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the communication device is integrally connected to the hose. The communication device thus forms a unit with the hose, so that automatically the communications device is positioned in the off ¬ bring the tube to establish the communication network. This allows a particularly simple handling of the communication devices and a particularly simple design of the communication network. For exclusive use of such hoses, the automatic on ¬ construction of the communication network is achieved without the assistance of an insertion force already by the spreading of the tubes.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung als Schlauchzwischenstück zur Verbindung mit einem weiteren Schlauch ausgeführt ist. Die Verwendung von einem Schlauchzwischenstück ermög- licht es, die Kommunikationsvorrichtung bei Bedarf, beispielsweise bei Beschädigung oder zur Wartung, auszutauschen, wobei der entsprechende Schlauch den Einsatzkräften weiterhin zur Verfügung steht. Entsprechendes gilt bei Be¬ schädigung oder Wartung des Schlauches, wodurch die Verwen- dung des Zwischenstücks nicht beeinträchtigt wird. Entspre¬ chend ist eine geringe Zahl Zwischenstücke vorzuhalten, wo¬ durch das Kommunikationsnetz im Betrieb insgesamt kostengünstig ist. Die Verwendung des Schlauchzwischenstücks be- wirkt, dass die Kommunikationsvorrichtung automatisch an einem Ende des Schlauches positioniert ist, was den Aufbau des Kommunikationsnetzes erleichtert. Als weiterer Schlauch wird hier jegliche Art von Schlauch oder Schlauchverbindungselementen angesehen, beispielsweise Verteilerstücke, Kupplungsstücke oder ähnliche. Strukturelle Unterschiede der weiteren Schläuche bestehen nicht verglichen mit den bereits genannten Schläuchen. Das Verbinden des Schlauchzwischenstücks mit dem Schlauch kann jeweils beim Ausbringen des Schlauches erfolgen, oder vorab, um ein schnelles Ausbringen des Schlauches zu erlauben. In a further embodiment of the invention it is provided that the communication device is designed as a hose adapter for connection to another hose. The use of a hose adapter allows the communication device to be replaced as needed, for example in the case of damage or maintenance, with the hose still available to the emergency services. The same applies to Be ¬ damage or maintenance of the tube, thereby Applicable methods the intermediate piece is not impaired. Entspre ¬ accordingly a small number must be kept spacers where ¬ is overall cost through the communication network in operation. The use of the hose adapter causes the communication device to be automatically positioned at one end of the hose, which facilitates the construction of the communications network. As a further hose is here considered any type of hose or hose connection elements, such as manifolds, couplings or the like. Structural differences of the other hoses do not exist compared to the hoses already mentioned. The connection of the hose adapter with the hose can be made each time the hose is deployed, or in advance, to allow for a quick deployment of the hose.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung eine Einschalteinrichtung umfasst, die ausgeführt ist, die Kommunikationsvor- richtung durch das Verbinden mit dem Schlauch und/oder dem weiteren Schlauch einzuschalten. Die Einschalteinrichtung umfasst vorzugsweise einen mechanisch betätigten Schalter, der beim mechanischen Verbinden der Kommunikationsvorrichtung mit einem weiteren Schlauch betätigt wird. Bei der Ausführung der Kommunikationsvorrichtung als Schlauchzwischenstück kann der Schalter für die Betätigung durch den Schlauch oder den weiteren Schlauch positioniert sein. Bei der Ausführung der Kommunikationsvorrichtung als Schlauchzwischenstück können alternativ zwei mechanisch betätigte Schalter derart positioniert und zusammengeschaltet sein, dass ein Einschalten der Kommunikationsvorrichtung nur erfolgt, wenn diese beidseitig mit Schläuchen verbunden ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung eine Antenneneinheit um- fasst, die mit der Sendeeinheit und der Empfangseinheit elektrisch gekoppelt ist, wobei die Antenneneinheit ein Drehelement, das in Umfangsrichtung der Kommunikationsvorrichtung frei drehbar in der Kommunikationsvorrichtung gelagert ist, eine Antenne und ein Masseelement umfasst, wo¬ bei die Antenne und das Masseelement in Umfangsrichtung ge¬ genüberliegend an dem Drehelement gehalten sind. Die Anten- ne ist somit schwimmend gelagert, wodurch sichergestellt wird, dass sie immer an der Schwerkraft ausgerichtet ist und sich immer an dem höchsten Punkt der Kommunikationsvorrichtung befindet. Dies begünstigt den Empfang und die Ab- strahlung von Funkwellen. Insbesondere beim Einsatz zur Brandbekämpfung oder bei Überschwemmungen, wenn sich Feuchtigkeit, insbesondere Wasser auf dem Boden ansammelt, ist die Verbindung der Kommunikationsvorrichtung mit weiteren Kommunikationsvorrichtungen oder Kommunikationsendgeräten schwierig oder gar unmöglich, wenn die Antenne in Bodennähe oder sogar unter Wasser liegt. Die schwimmende Lagerung der Antenne führt jedoch dazu, dass dies optimal für den Emp¬ fang und die Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen oberhalb des Wassers positioniert ist, solange der Schlauch nicht vollumfänglich im Wasser liegt. In a further embodiment of the invention it is provided that the communication device comprises a switch-on, which is designed to turn on the Kommunikationsvor- direction by connecting to the hose and / or the other hose. The switch-on device preferably comprises a mechanically actuated switch, which is actuated when the communication device is mechanically connected to a further hose. In the embodiment of the communication device as a hose adapter, the switch may be positioned for operation by the hose or the further hose. In the embodiment of the communication device as a hose adapter, alternatively, two mechanically actuated switches can be positioned and interconnected in such a way that switching on of the communication device takes place only if it is connected on both sides with hoses. In a further embodiment of the invention it is provided that the communication device comprises an antenna unit, which is electrically coupled to the transmitting unit and the receiving unit, wherein the antenna unit, a rotary member which is freely rotatably mounted in the circumferential direction of the communication device in the communication device, an antenna and a mass element comprises, where ¬ in the circumferential direction ge ¬ genüberliegend are held on the rotating element at the antenna and the mass element. The antenna is thus floating, which ensures that it is always aligned with gravity and is always at the highest point of the communication device. This promotes the reception and emission of radio waves. In particular, when used for firefighting or flooding, when moisture, especially water accumulates on the ground, the connection of the communication device with other communication devices or communication terminals is difficult or even impossible if the antenna is near the ground or even under water. However, the floating mounting of the antenna causes this to be the optimal ¬ Emp fang and the emission of electromagnetic waves is positioned above the water as long as the hose is not fully in the water.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung eine Antenneneinheit umfasst, die mit der Sendeeinheit und der Emp¬ fangseinheit elektrisch gekoppelt ist, wobei die Antennen- einheit eine Mehrzahl Antennen umfasst, die in Umfangsrich- tung der Kommunikationsvorrichtung beabstandet angeordnet sind, und die Antenneneinheit ausgeführt ist, eine aus der Mehrzahl der Antennen mit der Sendeeinheit und der Empfangseinheit elektrisch zu koppeln. Die Ausführung der An- tenneneinheit mit einer Mehrzahl Antennen bewirkt, dass me¬ chanische Elemente, wie sie beispielsweise für die schwim¬ mende Lagerung der Antenne erforderlich sind, entfallen, was die erforderliche Wartung für die Kommunikationsvor- richtung reduziert. Die Kopplung der einen Antenne mit der Sendeeinheit und der Empfangseinheit kann abhängig von ver¬ schiedenen Kriterien durchgeführt werden. Beispielsweise ist es möglich, zunächst jede der Antennen elektrisch mit der Empfangseinheit zu koppeln, um eine Signalstärke von empfangenen Signalen abhängig von der ausgewählten Antenne zu ermitteln. Anschließend wird von der Antenneneinheit diejenige Antenne ausgewählt, für welche die größte Signal¬ stärke gemessen wurde. Alternativ oder zusätzlich kann die Antenneneinheit zur Auswertung von Lageinformation ausge- führt sein, um die Ausrichtung der Kommunikationsvorrichtung zu bestimmen. Ebenfalls kann die Antenneneinheit einen Gravitationssensor umfassen, um die Ausrichtung der Kommunikationsvorrichtung zu bestimmen. Davon ausgehend kann die Antenneneinheit die Antenne auswählen, die am höchsten in der Kommunikationsvorrichtung liegt, da mit dieser die besten Übertragungsresultate zu erwarten sind. In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the communication device comprises an antenna unit which is electrically coupled to the transmitter unit and the Emp ¬ capturing unit, wherein the antenna unit includes a plurality of antennas, the processing in the circumferential of the communication device are arranged spaced apart, and the antenna unit is configured to electrically couple one of the plurality of antennas to the transmitting unit and the receiving unit. The execution of the Tenneneinheit with a plurality of antennas causes me ¬ chanic elements, such as those required for the schwim ¬ ing storage of the antenna, omitted, which reduces the required maintenance for the communication device. The coupling of the one antenna with the transmitting unit and the receiving unit can be carried out as a function of various criteria. For example, it is possible to first electrically couple each of the antennas to the receiving unit to determine a signal strength of received signals depending on the selected antenna. Subsequently, that antenna is selected by the antenna unit, for which the largest signal ¬ strength was measured. Alternatively or additionally, the antenna unit can be designed to evaluate position information in order to determine the orientation of the communication device. Also, the antenna unit may include a gravitational sensor to determine the orientation of the communication device. On this basis, the antenna unit can select the antenna which is highest in the communication device, as this is to be expected with the best transmission results.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung eine elektrische Ener- giespeichereinheit und eine Energiegewinnungseinheit zurIn a further embodiment of the invention it is provided that the communication device an electric energy storage unit and a power generation unit for
Gewinnung von elektrischer Energie aus Strömungsenergie ei¬ nes die Kommunikationsvorrichtung durchfließenden Mediums umfasst. Die Kombination aus elektrischer Energiespeichereinheit und Energiegewinnungseinheit ermöglicht eine Ausge- staltung der Kommunikationsvorrichtung mit geringen Abmessungen und einem geringen Gewicht. Elektrische Energiespei¬ chereinheiten sind üblicherweise groß und schwer und bean¬ spruchen einen großen Teil des Volumens und des Gewichts von üblichen Kommunikationsvorrichtungen. Die Energiegewin- nungseinheit ermöglicht es jedoch, eine Energiespeicherein¬ heit mit geringeren Abmessungen und einem geringeren Gewicht zu verwenden, so dass die Kommunikationsvorrichtung insgesamt klein und leicht gehalten werden kann. Somit kann die Kommunikationsvorrichtung auch einen Außendurchmesser aufweisen, der im Wesentlichen dem des Schlauches entspricht, so dass die Kommunikationsvorrichtung nicht als Fremdkörper oder störend wahrgenommen wird und ein homogener Schlauch gebildet wird. Vorzugsweise ist die elektri- sehe Energiespeichereinheit ein wiederaufladbarer Energie¬ speicher, der über die Energiegewinnungseinheit aufladbar ist. Als wiederaufladbarer Energiespeicher sind beispielsweise Akkumulatoren oder Kondensatoren geeignet. Als einfache elektrische Energiespeichereinheit ist auch eine Batte- rie geeignet, die jedoch in zyklischen Abständen ausgetauscht werden muss. Die Energiegewinnungseinheit ist vor¬ zugsweise ein Schaufelrad oder eine Turbine, die an einer Innenwandung der Kommunikationsvorrichtung derart angebracht ist, dass das die Kommunikationsvorrichtung durch- fließende Medium die Turbine oder das Schaufelrad antreibt. Hierbei ist sicherzustellen, dass die Energiegewinnungseinheit die Durchflussleistung des Schlauches nicht begrenzt. Obtaining electrical energy from flow energy ei ¬ nes the communication device flowing through medium comprises. The combination of the electric power storage unit and the power generating unit enables the communication apparatus to be small in size and light in weight. Electrical Energiespei ¬ chereinheiten are usually large and heavy and bean ¬ spruchen a large part of the volume and weight of conventional communication devices. The energy gain However, it makes it possible to use a Energiespeicherein ¬ unit with smaller dimensions and a lower weight, so that the communication device can be kept small and lightweight as a whole. Thus, the communication device may also have an outside diameter substantially equal to that of the tube, so that the communication device is not perceived as foreign or disturbing and a homogeneous tube is formed. Preferably, the electrical energy storage unit is a rechargeable energy ¬ memory, which is rechargeable via the energy recovery unit. As a rechargeable energy storage, for example, accumulators or capacitors are suitable. As a simple electrical energy storage unit and a battery is suitable, but must be replaced at cyclic intervals. The energy recovery unit is in front ¬ preferably an impeller or a turbine, which is mounted on an inner wall of the communication device such that the throughput flowing medium, the turbine or the impeller drives the communication device. It must be ensured that the energy recovery unit does not limit the flow rate of the hose.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese- hen, dass sie Sendeeinheit und die Empfangseinheit zur Kom¬ munikation nach einem Kurzreichweitenstandard in einem freien ISM-Band, insbesondere nach dem WLAN-Standard, aus¬ geführt sind. Die ISM-Bänder unterliegen nur geringen Nutzungsbeschränkungen, so dass sie überall verwendet werden können. Insbesondere das ISM-Band bei 2,4 GHz oder beiIn an advantageous embodiment of the invention Provision is made for that they are transmitting unit and the receiving unit for com munication ¬ for a short-range standard in a free ISM band, in particular according to the WLAN standard, out from ¬. The ISM tapes are subject to little usage restrictions, so they can be used anywhere. In particular, the ISM band at 2.4 GHz or at
5,725 GHz weist eine Bandbreite und eine geringe Kanalbrei¬ te auf, was es ermöglicht, bei Störungen auf einem Kanal schnell auf einen anderen, störungsfreien Kanal zu wechseln. Die Reichweiten von üblicherweise mindestens 10 m bis zu 100 m oder mehr sind in Übereinstimmung mit typischen Schlauchlängen, insbesondere genormten Längen von Feuerwehrschläuchen, gut geeignet, um ein zuverlässiges Kommuni kationsnetz aufzubauen. Alternativ kann die Kommunikations Vorrichtung zur Kommunikation nach dem Bluetooth-Standard ausgeführt sein. 5.725 GHz has a bandwidth and a small Kanalbrei ¬ te, which makes it possible to quickly switch to a different, trouble-free channel in case of disturbances on one channel. The ranges of usually at least 10 m to to 100 m or more in accordance with typical hose lengths, especially standardized lengths of fire hoses, well suited to build a reliable communi cation network. Alternatively, the communication device may be designed for communication according to the Bluetooth standard.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kommunikationsvorrichtung ausgeführt, ein Routing gemäß einem Ad-hoc-Routing Protokoll durchzuführen. Diese Routing- Protokolle werde auch Mesh Routing Protokolle genannt. Der¬ artige Routing-Protokolle unterstützen Ad-Hoc Verbindungen und Multi-Hop Funktechniken. Auch ermöglichen Sie, spezifische Eigenschaften, beispielsweise Schlauchdurchmesser, über eine Kostenfunktion in das Protokoll einfließen zu lassen. Zu diesen Routing-Protokollen gehören AODV (Ad-hoc On-Demand Vector Routing) , OLSR (Optimized Link State Rou¬ ting) oder HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol) . In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kommunikationsvorrichtung ausgeführt, ein Reverse-Path- Forwarding-Routing durchzuführen. Dieses Routing-Protokoll unterstützt den Austausch von Multimedia-Daten und ist daher für die Verwendung in der Kommunikationsvorrichtung gut geeignet. Dieses Routing-Protokoll ist als solches für die Verwendung in Broadcast-Kommunikationsprotokollen bekannt. Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung ausgeführt, ein Extended Reverse-Path-Forwarding-Routing durchzuführen, das eine Erweiterung gegenüber dem Reverse-Path-Forwarding- Routing darstellt. In an advantageous embodiment of the invention, the communication device is designed to perform a routing according to an ad hoc routing protocol. These routing protocols are also called mesh routing protocols. The ¬ like routing protocols support ad hoc connections and multi-hop wireless technologies. You also allow specific properties, such as hose diameters, to be included in the log via a cost function. These routing protocols include AODV (Ad hoc On-Demand Vector Routing), OLSR (Optimized Link State Rou ¬ ting) or HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol). In an alternative embodiment of the invention, the communication device is designed to perform a reverse path forwarding routing. This routing protocol supports the exchange of multimedia data and is therefore well suited for use in the communication device. As such, this routing protocol is known for use in broadcast communication protocols. Preferably, the communication device is configured to perform an Extended Reverse Path Forwarding routing, which is an extension to reverse path forwarding routing.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung ausgeführt ist, ein Routing abhängig von einem Innendurchmesser des Leitungsseg- ments durchzuführen. Der Innendurchmesser wird üblicherweise von einer zentralen Einspeisung hin kontinuierlich abnehmen, so dass eine Kommunikationsvorrichtung mit einem größeren Innendurchmesser üblicherweise einen größeren Zweig einer gesamten Schlauchstruktur erfassen kann, als eine Kommunikationsvorrichtung mit einem kleinen Innendurchmesser. Daher ist es bevorzugt, eine Verbindung zu einer weiteren Kommunikationsvorrichtung mit einem größeren Innendurchmesser aufzubauen. Aufgrund der größeren Durch- messer ergibt sich auch ein größerer Raum für Komponenten der Kommunikationsvorrichtung, beispielsweise für eine Batterie oder einen Akku. Auch werden diese häufig von einem Medium durchflössen, was eine Energiegewinnung aus der Strömungsenergie ermöglicht und eine Betriebsdauer der Kom- munikationsvorrichtung verlängert. Daher weisen Kommunikationsvorrichtungen mit größeren Innendurchmessern des Leitungssegments üblicherweise eine hohe Ausfallsicherheit auf. Unbeschadet davon ist die Fähigkeit des Kommunikati¬ onsnetzes zur Selbstorganisation. In a further embodiment of the invention, it is provided that the communication device is designed, a routing depending on an inner diameter of the Leitungsseg- to carry out. The inner diameter will usually decrease continuously from a central feed, so that a communication device having a larger inner diameter may usually detect a larger branch of an entire tube structure than a communication device having a small inner diameter. Therefore, it is preferable to connect to another communication device having a larger inner diameter. Due to the larger diameter also results in a larger space for components of the communication device, such as a battery or a rechargeable battery. These are also frequently flowed through by a medium, which enables energy to be generated from the flow energy and prolongs the service life of the communication device. Therefore, communication devices with larger inner diameters of the line segment usually have a high reliability. Notwithstanding these is the ability of the Kommunikati ¬ onsnetzes for self-organization.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung ausgeführt ist, zwischen einem aktiven Zustand, in dem die Kommunikationsvorrichtung mit wenigstens einer weiteren Kommunikationsvorrichtung und/oder wenigstens einem Kommunikationsendgerät verbunden ist, und einem passiven Zustand, in dem die Kommunikations¬ vorrichtung keine Verbindungen betreibt, umschaltbar ist. Aktiv bedeutet also, dass die Kommunikationsvorrichtung ein aktiver Bestandteil des Kommunikationsnetzes ist, in dem sie mit wenigstens einer weiteren Kommunikationsvorrichtung verbunden ist. Beispielsweise kann sie als Relais-Station eine Verbindung zwischen zwei weiteren Kommunikationsvorrichtungen weiterleiten. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Kommunikationsvorrichtung mit wenigstens einem Kommunikationsendgerät verbunden sein, welches sich über die Kommunikationsvorrichtung mit dem Kommunikationsnetz verbindet. In dem passiven Zustand ist die Kommunikations¬ vorrichtung nicht verbunden, und kann in einen Standby- Modus übergehen, um ihren Energieverbrauch zu minimieren. Die Kommunikationsvorrichtung ist bevorzugt ausgeführt, in dem passiven Zustand regelmäßig zu überprüfen, ob sie in den aktiven Zustand zurückkehren muss. Dazu kann die Kommunikationsvorrichtung beispielsweise weitere Kommunikations- Vorrichtungen kontaktieren. In a further embodiment of the invention it is provided that the communication device is designed, between an active state in which the communication device is connected to at least one further communication device and / or at least one communication terminal, and a passive state in which the communication ¬ device no connections operates, is switchable. Active therefore means that the communication device is an active component of the communication network in which it is connected to at least one further communication device. For example, it can relay a connection between two other communication devices as a relay station. Alternatively and / or additionally, the communication device with at least one Communication terminal to be connected, which connects via the communication device with the communication network. In the passive state, the communication ¬ device is not connected, and can go into a standby mode to minimize their energy consumption. The communication device is preferably designed to regularly check in the passive state whether it has to return to the active state. For this purpose, the communication device can contact, for example, further communication devices.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung ausgeführt ist, zwischen dem aktiven und dem passiven Zustand abhängig von einer Empfangssignalstärke von wenigstens einer weiteren Kommuni¬ kationsvorrichtung und/oder einem Energieversorgungsstatus und/oder einer Funkauslastung und/oder einer Hierarchieebene der Kommunikationsvorrichtung umzuschalten. Die verschiedenen Parameter für die Umschaltung zwischen aktiven und passiven Zuständen können von der Kommunikationsvorrichtung oder von weiteren Kommunikationsvorrichtungen er- fasst und an die Kommunikationsvorrichtung übermittelt werden. Beispielsweise kann eine Kommunikationsvorrichtung mit einer Energiegewinnungseinheit bevorzugt verwendet werden gegenüber einer Kommunikationsvorrichtung, die lediglich eine elektrische Energiespeichereinheit aufweist, da durch die Energiegewinnungseinheit voraussichtlich ein verlängerter Betrieb der entsprechenden Kommunikationsvorrichtung möglich ist. Anhand von gemessenen Signalempfangsstärken oder auch von Signalempfangsstärken von weiteren Kommunikationseinrichtungen kann außerdem festgestellt werden, ob ein Bereich, in dem sich die Kommunikationsvorrichtung befindet, bereits von weiteren Kommunikationsvorrichtungen abgedeckt und damit von dem Kommunikationsnetz erfasst ist. In diesem Fall kann eine redundante Kommunikationsvorrichtung ebenfalls in einen passiven Zustand gesetzt werden. Ebenfalls kann eine Kommunikationsvorrichtung aus dem passiven Zustand in den aktiven Zustand überführt werden, wenn aufgrund von Überlastungen einer Kommunikationsvorrichtung, beispielsweise durch die Verbindung mit einer hohen Anzahl Kommunikationsendgeräten, die Leistung des Kommunikationsnetzes insgesamt reduziert wird. Vorzugsweise ist die Kom¬ munikationsvorrichtung ausgeführt, beim Übergang von dem aktiven in den passiven Zustand für eine vorkonfigurierte Zeit Warnmeldungen weiterer Kommunikationsvorrichtungen zu empfangen. Weiter vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung im aktiven Zustand ausgeführt ist, beim Übergang einer weiteren Kommunikationsvorrichtung in den passiven Zustand Warnmeldungen auszusenden, wenn die Leistung des Kommunikationsnetzes reduziert wird, bei¬ spielsweise indem sich ein Kommunikationsendgerät nicht mit einer geeigneten Kommunikationsvorrichtung verbinden kann. Die Kommunikationsvorrichtung ist daher ausgeführt, beim Empfang einer solchen Warnmeldung in den aktiven Zustand überzugehen. Da sich die Konfiguration der verbundenen Schläuche fortlaufend ändern kann, erfolgt in regelmäßigen Abständen eine Re-Konfiguration, wozu die Kommunikations¬ vorrichtung im passiven Zustand aktiviert wird, um Zu- Standsdaten mit weiteren Kommunikationsvorrichtungen auszutauschen. Darüber ist die Kommunikationsvorrichtung ausgeführt, ein Signal übermitteln, um benachbarte Kommunikati¬ onsvorrichtungen in den aktiven Zustand zu überführen. Vorzugsweise übermittelt die Kommunikationsvorrichtung das Signal, wenn ihre maximale Übertragungskapazität erreicht oder überschritten ist, oder ihre Energieversorgung, beispielsweise durch ein Entladen der Batterie, gefährdet bzw. nicht sichergestellt ist. Somit kann diese Kommunikations- Vorrichtung von weiteren Kommunikationsvorrichtungen er- setzt und/oder unterstützt werden. In a further embodiment of the invention it is provided that the communication device is designed to switch between the active and the passive state depending on a received signal strength of at least one other kommuni ¬ cation device and / or a power supply status and / or a radio load and / or a hierarchical level of the communication device , The various parameters for the switching between active and passive states can be detected by the communication device or by other communication devices and transmitted to the communication device. For example, a communication device having a power generation unit may be preferably used over a communication device having only an electric power storage unit because the power generation unit is likely to allow extended operation of the corresponding communication device. On the basis of measured signal reception strengths or also signal reception strengths of further communication devices, it can also be determined whether an area in which the communication device is located is already covered by further communication devices and thus detected by the communication network. In this case, a redundant communication device may also be set in a passive state. Also, a communication device may be transitioned from the passive state to the active state if, due to congestion of a communication device, for example, through the connection with a high number of communication terminals, the overall performance of the communication network is reduced. Preferably, the Kom ¬ munikationsvorrichtung is designed to receive warnings of other communication devices in the transition from the active to the passive state for a preconfigured time. Further preferably, it is provided that the communication device is executed in the active state, send out the transition of another communication device in the passive state warning messages when the power of the communication network is reduced in ¬ example, by a communication terminal can not connect to a suitable communication device. The communication device is therefore designed to transition to the active state upon receipt of such a warning message. Since the configuration of the connected tubes may change continuously, at regular intervals, a re-configuration, to which the communication ¬ device is activated in the passive state to exchange supply status data with other communication devices. In the communication device is executed, transmit a signal, to convert adjacent Kommunikati ¬ commutation equipment in the active state. Preferably, the communication device transmits the signal when its maximum transmission capacity has been reached or exceeded, or its energy supply, for example by discharging the battery, endangered or is not ensured. Thus, this communication Device replaced by other communication devices and / or supported.
In weiterer Ausgestaltung des Kommunikationsnetzes ist vor- gesehen, dass die Leitungssegmente verschiedener Kommunika¬ tionsvorrichtungen mit unterschiedlichen Innendurchmessern in Übereinstimmung mit standardisierten Schlauchinnendurchmessern ausgeführt sind, und die Kommunikationsvorrichtungen mit gleichen Leitungsdurchmessern gleichartig ausge- führt und konfiguriert sind. Dadurch wird eine hierarchi¬ sche Struktur des Kommunikationsnetzes auf eine Hierarchie des Schlauchsystems übertragen. In a further embodiment of the communication network is seen upstream, that the line segments of different communi ¬ tion devices are designed with different inner diameters in accordance with standardized inner tube diameters, and the communication devices are designed with the same line diameters identical and configured. Thereby, a hierarchical ¬ specific structure of the communication network is transmitted to a hierarchy of the hose system.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnung. In der Zeichnung zeigt: Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawing shows:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kommuni¬ kationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausfüh- rungsform der Erfindung, die als Schlauchzwischenstück ausgeführt ist, Fig. 1 shows a perspective view of a communi cation ¬ device according to a first exemplary form of the invention, which is embodied as hose adapter,
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Kommuni- kationsvorrichtung aus Fig. 1, 2 shows a schematic representation of the communication device of FIG. 1,
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht der Kommunikationsvorrichtung aus Fig. 1, FIG. 3 is a sectional view of the communication device of FIG. 1; FIG.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Kommunikations- Vorrichtung gemäß einer zweiten Aus führungs form der Erfindung, Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Kom¬ munikationsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Kommu¬ nikationsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, 4 shows a sectional view of a communication device according to a second embodiment of the invention, Fig. 5 shows a schematic side view of a Kom ¬ munikationsvorrichtung according to a third embodiment of the invention, Fig. 6 shows a schematic representation of a communi ¬ nikationsvorrichtung according to a fourth embodiment of the invention,
Fig. 7 zeigt ein verzweigtes Schlauchsystem zur Bildung eines Kommunikationsnetzes mit unterschiedlichenFig. 7 shows a branched tube system for forming a communication network with different
Schlauchtypen in schematischer Darstellung, und Hose types in a schematic representation, and
Fig. 8 zeigt das Schlauchsystem aus Fig. 7 mit bevorzug- ten Routing-Richtungen. FIG. 8 shows the tube system from FIG. 7 with preferred routing directions.
Figur 1 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Kommunikationsvorrichtung 1 ist als Kommunikationsvorrichtung 1 für ein selbstorganisierendes Kommunikationsnetz 2 ausgeführt, das in Figuren 7 und 8 gezeigt ist. Die Kommunikationsvorrichtung 1 umfasst eine integrierte Sende- und Empfangseinheit 3 für die Verbindung mit wenigstens einer weiteren Kommunikationsvorrichtung 1 zur Bildung des Kommunikationsnetzes 2 und für die Verbin¬ dung mit wenigstens einem Kommunikationsendgerät 4 zur Kom- munikation in dem Kommunikationsnetz 1. Die Sende- und Empfangseinheit 3 ist zur Kommunikation nach dem WLAN-Standard ausgeführt . FIG. 1 shows a communication device 1 according to a first embodiment. The communication device 1 is embodied as a communication device 1 for a self-organizing communication network 2 shown in FIGS. 7 and 8. The communication device 1 comprises an integrated transmitting and receiving unit 3 for connection to at least one further communication device 1 for forming the communication network 2 and for the connec ¬ tion with at least one communication terminal 4 for communication in the communication network 1. The transmitting and receiving unit 3 is for communication according to the WLAN standard.
Die Kommunikationsvorrichtung 1 ist als Leitungssegment mit einem rohrförmigen Körper 5 zur Verwendung als Schlauchzwischenstück 6 ausgeführt. Wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist, ist die Kommunikationsvorrichtung 1 jeweils zwischen zwei Schläuchen 7 positioniert. In einer alternativen Ausführungsform ist die Kommunikationsvorrichtung 1 einteilig mit dem Schlauch 7 verbunden. Die Schläuche 7 sind als Feu¬ erwehrschläuche mit standardisierten Längen und Innendurchmessern ausgeführt. Die Kommunikationsvorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Antenneneinheit 8 mit einer Antenne 9, die mit der Sende- und Empfangseinheit 3 elektrisch gekoppelt ist. Die Kommunika¬ tionsvorrichtung 1 ist an den Stirnseiten des rohrförmigen Körpers 5 mit Verbindungs flanschen 10 ausgeführt, die Ver- bindungselemente 11 für das Herstellen einer Schlauchverbindung mit zwei Schläuchen 7 umfassen. Derartige Schlauchverbindungen sind im Stand der Technik bekannt und werden daher nicht weiter erläutert. Weiterhin umfasst die Kommunikationsvorrichtung einen Akkumulator 12 als elektrische Energiespeichereinheit, wie in Figur 3 gezeigt ist. Die elektrische Energiespeichereinheit 12 versorgt die Sende- und Empfangseinheit 3 mit Energie. Die Kommunikationsvorrichtung 1 umfasst eine Einschalteinrichtung, die in den Figuren nicht im Detail gezeigt ist. Die Einschalteinrichtung umfasst zwei ebenfalls nicht ge¬ zeigte mechanisch betätigte Schalter, die beim Verbinden der Kommunikationsvorrichtung 1 mit den Schläuchen 7 betä- tigt werden und durch die gemeinsame Betätigung die Kommu¬ nikationsvorrichtung 1 einschalten. The communication device 1 is designed as a line segment with a tubular body 5 for use as a hose adapter 6. As shown in FIGS. 7 and 8, the communication device 1 is positioned between two tubes 7, respectively. In an alternative embodiment, the communication device 1 is in one piece connected to the tube 7. The hoses 7 are designed as fire ¬ hoses with standardized lengths and inner diameters. The communication device 1 further comprises an antenna unit 8 with an antenna 9, which is electrically coupled to the transmitting and receiving unit 3. The communica tion device 1 is ¬ flanges at the end faces of the tubular body 5 for compound 10 above, the conjunction elements include 11 for the manufacture of a hose connection with two hoses. 7 Such hose connections are known in the art and are therefore not further explained. Furthermore, the communication device comprises an accumulator 12 as an electrical energy storage unit, as shown in Figure 3. The electrical energy storage unit 12 supplies the transmitting and receiving unit 3 with energy. The communication device 1 comprises a switch-on device, which is not shown in detail in the figures. The energizing means comprises two likewise not ge ¬ showed mechanically actuated switches which betä- be taken when connecting the communication device 1 with the tubes 7 and on by the common actuation municip ¬ nikationsvorrichtung. 1
Figur 4 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Aus führungs form der Erfindung. Die Kommunikations- Vorrichtung 1 der zweiten Aus führungs form unterscheidet sich von derjenigen der ersten Aus führungs form lediglich durch die Ausgestaltung ihrer Antenneneinheit 8. Die Antenneneinheit 8 der Kommunikationsvorrichtung 1 der zweiten Aus führungs form ist schwimmend gelagert und umfasst neben einer Antenne 9 ein Masseelement 13 sowie eine Rota¬ tionseinrichtung 14. Die Rotationseinrichtung 14 umfasst eine ringförmige Laufschiene 15, die an einer inneren Um- fangsfläche 16 des rohrförmigen Körpers 5 angebracht ist, und an der eine ringförmige Leiste 17 als Drehelement frei drehbar gehalten ist. Die Antenne 9 und das Masseelement 13 sind an der ringförmigen Leiste 17 in Umfangsrichtung ge- genüberliegend gehalten. Das Masseelement 13 weist dabei eine größere Masse als die Antenne 9 auf, so dass sich die ringförmige Leiste 17 immer an der Gravitation ausrichtet, wie durch den Pfeil R angedeutet ist, so dass sich die An¬ tenne 9 oben befindet und Funkwellen frei abgestrahlt wer- den können, wie durch die Pfeile E angedeutet ist. FIG. 4 shows a communication device 1 according to a second embodiment of the invention. The communication device 1 of the second embodiment differs from that of the first embodiment only in the configuration of its antenna unit 8. The antenna unit 8 of the communication device 1 of the second off is guide form floatingly supported and in addition an antenna 9 includes a mass member 13 and a Rota ¬ tion device 14. The rotating device 14 includes an annular track rail 15, the circumferential surface at an inner environmental 16 of the tubular body 5 is attached, and on which an annular strip 17 is held freely rotatable as a rotary member. The antenna 9 and the mass element 13 are held on the annular strip 17 in the circumferential direction in the opposite direction. The mass element 13 in this case has a greater mass than the antenna 9, so that the annular ridge 17 is always aligned to the gravity, as indicated by the arrow R, so that the At ¬ antenna 9 above and radio waves radiated freely who - can, as indicated by the arrows E.
Figur 5 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung 1 gemäß einer dritten Aus führungs form der Erfindung. Die Kommunikationsvorrichtung 1 der dritten Aus führungs form unterscheidet sich von derjenigen der ersten Aus führungs form ebenfalls nur durch die Ausgestaltung ihrer Antenneneinheit 8. FIG. 5 shows a communication device 1 according to a third embodiment of the invention. The communication device 1 of the third embodiment also differs from that of the first embodiment only in the configuration of its antenna unit 8.
Die Antenneneinheit 8 der dritten Ausführungsform umfasst eine Mehrzahl Antennen 9, die in Umfangsrichtung der Kommu- nikationsvorrichtung 1 beabstandet angeordnet sind. Die An¬ tenneneinheit 8 der dritten Ausführungsform umfasst weiterhin eine Mehrzahl Gravitationssensoren 18, die mit einer Auswerteeinheit 19 gekoppelt sind. Die Auswerteeinheit 19 ist ausgeführt, die Gravitationssensoren 18 zu überwachen und die Lage der Kommunikationsvorrichtung 1 zu erfassen. Ausgehend von der erfassten Lage der Kommunikationsvorrichtung 1 ermittelt die Auswerteeinheit 19 die Antenne 9, wel¬ che in der Kommunikationsvorrichtung 1 am höchsten liegt, und koppelt diese Antenne 9 mit der Sende- und Empfangsein¬ heit 2. The antenna unit 8 of the third embodiment comprises a plurality of antennas 9, which are arranged in the circumferential direction of the communication nikationsvorrichtung 1 spaced. The ¬ An antenna unit 8 of the third embodiment further includes a plurality of gravity sensors 18, which are coupled to an evaluation unit 19th The evaluation unit 19 is designed to monitor the gravitational sensors 18 and to detect the position of the communication device 1. Based on the detected position of the communication device 1 determines the evaluation unit 19, the antenna 9, wel ¬ che in the communication device 1 is the highest, and couples this antenna 9 with the transmitting and Empfangsein ¬ unit . 2
Figur 6 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung 1 gemäß einer vierten Aus führungs form der Erfindung. Die Kommunikationsvorrichtung 1 der vierten Aus führungs form unterscheidet sich von derjenigen der ersten Aus führungs form lediglich durch die Ausgestaltung mit einer Energiegewinnungseinheit 20. Die Energiegewinnungseinheit 20 ist als Turbine ausge- führt, die in dem rohrförmigen Körper 5 positioniert ist, und beim Durchfluss eines flüssigen Mediums, wie durch den Strömungspfeil S angedeutet ist, durch die Strömungsenergie in Rotation versetzt wird, wie durch den Pfeil T angedeutet ist. Entsprechend wird durch die Strömungsenergie elektri- sehe Energie für den Betrieb der Kommunikationsvorrichtung 1 erzeugt. Die Turbine 20 ist zusätzlich mit der Energie¬ speichereinheit 12 gekoppelt, um diese mit Energie zu ver¬ sorgen. Entsprechend wird der Akkumulator 12, soweit erforderlich, über die Turbine 20 aufgeladen. FIG. 6 shows a communication device 1 according to a fourth embodiment of the invention. The communication device 1 of the fourth embodiment differs from that of the first embodiment only in the configuration with a power generation unit 20. The power generation unit 20 is configured as a turbine positioned in the tubular body 5, and flows through a liquid Medium, as indicated by the flow arrow S, is offset by the flow energy in rotation, as indicated by the arrow T. Accordingly, electrical energy for the operation of the communication device 1 is generated by the flow energy. The turbine 20 is also coupled to the power ¬ storage unit 12 in order to provide them with power to ver ¬. Accordingly, the accumulator 12 is, as required, charged via the turbine 20.
Einzelne Merkmale der Kommunikationsvorrichtungen 1 der vier beschriebenen Ausführungsbeispiele sind untereinander frei kombinierbar zur Bildung weiterer, nicht einzeln beschriebener Kommunikationsvorrichtungen 1. Individual features of the communication devices 1 of the four described embodiments can be freely combined with one another to form further, not individually described communication devices 1.
Figur 7 zeigt ein Schlauchsystem 21 mit einer Mehrzahl Schläuche 7. Die Schläuche 7 sind mit unterschiedlichen In¬ nendurchmessern ausgeführt und entsprechend als Kat A, Kat B bzw. Kat C klassifiziert. Entsprechend sind die Leitungs- segmente mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Innendurchmesser der rohrförmigen Körper 5 in Übereinstimmung mit den standardisierten Schlauchinnendurchmessern der Schläuche 7 ausgeführt. Die Kommunikationsvorrichtungen 1 mit gleichen Leitungsinnendurchmessern sind dabei gleichartig ausgeführt und konfiguriert. Prinzipiell ist jede der vorherigen Kom¬ munikationsvorrichtungen 1 in dem Schlauchsystem verwendbar . Beim Aufbau des Schlauchsystems 21 wird das Kommunikations¬ netz 2 automatisch mit aufgebaut. Das selbstorganisierende Kommunikationsnetz 2 ermöglicht eine Sprach- und/oder Datenkommunikation der Kommunikationsendgeräte 4, die sich im Bereich des Kommunikationsnetzes 2 befinden. Als Kommunika- tionsendgeräte 4 können beliebige Endgeräte zur Daten- und/oder Sprachkommunikation verwendet werden. Die Kommunikationsendgeräte 4 umfassen Funkgeräte, Helmkameras oder Wiedergabegeräte für Multimediainformationen. Verbindungen zwischen Kommunikationsendgeräten 4 werden in dem Kommunikationsnetz 2 von den Kommunikationsvorrichtungen 1 automatisch geroutet. Jede Kommunikationsvorrichtung 1 ist ausgeführt, ein Routing gemäß einem Ad-hoc-Routing Protokoll durchzuführen, wobei spezifische Eigenschaften, beispielsweise Schlauchdurchmesser, über eine Kostenfunkti¬ on in das Protokoll einfließen. In dieser Aus führungs form der Erfindung wird das AODV-Protokoll (Ad-hoc On-Demand Vector Routing) verwendet. In alternativen Ausführungsformen werden das OLSR-Protokoll (Optimized Link State Rou- ting) oder HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol) verwendet. Zusätzlich wird das Routing abhängig von dem Innendurchmesser des rohrförmigen Körpers 5 der einzelnen Kommunikationseinrichtungen 1 durchgeführt. Entsprechend wird von je¬ der Kommunikationsvorrichtung 1 bevorzugt eine Verbindung zu einer Kommunikationsvorrichtung 1 mit einem größeren Innendurchmesser aufgebaut, um eine Verbindung zwischen zwei Endgeräten 4 aufzubauen. Bevorzugte, priorisierte Routing- Richtungen sind in Fig. 8 durch Pfeile P dargestellt, wäh- rend weniger bevorzugte Routing-Richtungen durch Pfeile W dargestellt sind. Figure 7 shows a tubing system 21 having a plurality of tubes 7. The tubes 7 are carried out with different nendurchmessern In ¬ and correspondingly as Category A, Category B or C Kat classified. Accordingly, the duct segments are made with a plurality of different inner diameters of the tubular bodies 5 in accordance with the standardized hose inner diameters of the hoses 7. The communication devices 1 with the same inner pipe diameters are carried out the same way and configured. In principle, each of the previous Kom ¬ munikationsvorrichtungen 1 used in the tube system. In the construction of the tube system 21, the communication network ¬ 2 is built up automatically. The self-organizing communication network 2 enables voice and / or data communication of the communication terminals 4, which are located in the area of the communication network 2. As a communication terminals 4 any terminals for data and / or voice communication can be used. The communication terminals 4 include radios, helmet cameras or multimedia information playback devices. Connections between communication terminals 4 are automatically routed in the communication network 2 by the communication devices 1. Each communication device 1 is designed to perform a routing according to an ad-hoc routing protocol, wherein specific properties, such as hose diameter, via a Kostenfunkti ¬ on incorporated into the protocol. In this embodiment of the invention, the AODV protocol (ad-hoc on-demand vector routing) is used. In alternative embodiments, the OLSR protocol (Optimized Link State Routing) or HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol) are used. In addition, the routing is performed depending on the inner diameter of the tubular body 5 of the individual communication devices 1. Accordingly, preferably each ¬ the communication apparatus 1 a connection to a communication apparatus 1 constructed with a larger internal diameter to establish a connection between two terminals. 4 Preferred, prioritized routing directions are shown in FIG. 8 by arrows P, where less preferred routing directions are represented by arrows W.
Jede Kommunikationsvorrichtung 1 baut nach dem Einschalten wenigstens eine Verbindung mit weiteren, in der Umgebung befindlichen Kommunikationsvorrichtungen 1 auf. Zusätzlich baut jede Kommunikationsvorrichtung 1 eine Verbindung zu in der Nähe befindlichen Kommunikationsendgeräten 4 auf. Aus diesem aktiven Zustand kann die Kommunikationsvorrichtung 1 in einem passiven Zustand überführt werden, in dem sie keine Verbindungen betreibt, und umgekehrt. Im aktiven Zustand ist die Kommunikationsvorrichtung 1 also ein aktiver Bestandteil des Kommunikationsnetzes 2. Sie arbeitet als Re- lay-Station für Verbindungen zwischen Kommunikationsendge- räten 4 und ermöglicht Kommunikationsendgeräten 4 die Verbindung mit dem Kommunikationsnetz 2. Each communication device 1 builds after switching on at least one connection with other, located in the environment communication devices 1. In addition, each communication device 1 establishes a connection to nearby communication terminals 4. From this active state, the communication device 1 can be transferred to a passive state in which it operates no connections, and vice versa. In the active state, the communication device 1 is thus an active component of the communication network 2. It operates as a relay station for connections between communication terminals 4 and allows communication terminals 4 to connect to the communication network 2.
In dem passiven Zustand geht die Kommunikationsvorrichtung 1 in einen Standby-Modus über, um ihren Energieverbrauch zu minimieren. Die Kommunikationsvorrichtung 1 ist ausgeführt, im passiven Zustand regelmäßig zu überprüfen, ob sie in den aktiven Zustand zurückkehren muss. In the passive state, the communication device 1 enters a standby mode to minimize its power consumption. The communication device 1 is designed to regularly check in the passive state whether it has to return to the active state.
Der Wechsel zwischen dem aktiven und dem passiven Zustand erfolgt abhängig von einer Empfangssignalstärke von wenigs¬ tens einer weiteren Kommunikationsvorrichtung 1 und/oder einem Energieversorgungsstatus und/oder einer Funkauslas¬ tung und/oder einer Hierarchieebene der Kommunikationsvorrichtung 1. Die verschiedenen Parameter für die Umschaltung zwischen aktivem und passivem Zustand werden von der Kommunikationsvorrichtung 1 selbst und von weiteren Kommunikationsvorrichtungen 1 erfasst und selbstorganisierend ausge¬ wertet und an die jeweilige Kommunikationsvorrichtung 1 übermittelt . So sind die Kommunikationsvorrichtungen 1 ausgeführt, Kommunikationsvorrichtungen 1 einer Energiegewinnungseinheit 20 bevorzugt gegenüber Kommunikationsvorrichtungen 1, die lediglich einen Akkumulator 12 aufweisen, zu verwenden. Auch sind die Kommunikationsvorrichtungen 1 ausgeführt, Signalempfangsstärken zu erfassen und bei ausreichender Abdeckung einzelne, nicht benötigte Kommunikationsvorrichtungen 1 zu passivieren, d.h. in den passiven Zustand zu ver- setzen. Auch sind die Kommunikationsvorrichtungen 1 ausgeführt, redundante Kommunikationsvorrichtungen 1, die sich in einem bereits von dem Kommunikationsnetz 2 abgedeckten Bereich befinden, zu passivieren. Auch sind die Kommunikationsvorrichtungen 1 ausgeführt, eine Kommunikationsvor- richtung 1 zu aktivieren, d.h. in den aktiven Zustand zu versetzen, wenn aufgrund von Überlastungen einer Kommunikationsvorrichtung 1, beispielsweise durch die Verbindung mit einer hohen Anzahl Kommunikationsendgeräten 4, die Leistung des Kommunikationsnetzes 2 insgesamt reduziert wird. The change between the active and the passive state occurs dependent on a received signal strength of Wenig ¬ least a further communication device 1 and / or a power supply status and / or a Funkauslas ¬ tung, and / or a hierarchy level of the communication device 1. The various parameters for switching between active and passive state are detected by the communication device 1 itself and by other communication devices 1 and self-organizing evaluated ¬ and transmitted to the respective communication device 1. Thus, the communication devices 1 are designed to use communication devices 1 of a power generation unit 20, preferably over communication devices 1, which have only one accumulator 12. The communication devices 1 are also designed to detect signal reception strengths and, given sufficient coverage, to passivate individual, unnecessary communication devices 1, ie to set them into the passive state. Also, the communication devices 1 are configured to passivate redundant communication devices 1 located in an area already covered by the communication network 2. The communication devices 1 are also designed to activate a communication device 1, ie to put it in the active state, if the power of the communication network 2 as a whole is reduced due to overloading of a communication device 1, for example due to the connection with a high number of communication terminals 4 ,
Zusätzlich sind die Kommunikationsvorrichtungen 1 ausgeführt, beim Übergang von dem aktiven in den passiven Zustand für eine vorkonfigurierte Zeit Warnmeldungen weiterer Kommunikationsvorrichtungen 1 zu empfangen, sofern Netz- problem in dem Kommunikationsnetz 2 auftreten. Entsprechend sind die Kommunikationsvorrichtungen 1 ausgeführt, im aktiven Zustand beim Übergang einer weiteren Kommunikationsvorrichtung 1 in den passiven Zustand Warnmeldungen auszusenden, wenn die Leistung des Kommunikationsnetzes 2 reduziert wird. Die Kommunikationsvorrichtung 1 ist entsprechend ausgeführt, beim Empfang einer solchen Warnmeldung in den aktiven Zustand zurückzukehren. Die Kommunikationsvorrichtungen 1 sind ausgeführt, in regelmäßigen Abständen eine ReKonfiguration durchzuführen, wozu die Kommunikationsvor- richtung 1 im passiven Zustand aktiviert wird, um Zustands- daten mit weiteren Kommunikationsvorrichtungen 1 auszutauschen. Auch sind die Kommunikationsvorrichtungen 1 ausgeführt, ein Signal zu übermitteln, um benachbarte Kommunika- tionsvorrichtungen 1 in den aktiven Zustand zu überführen. Die Kommunikationsvorrichtungen 1 sind ausgeführt, dieses Signal zu übermitteln, wenn ihre Übertragungskapazität er¬ reicht oder überschritten ist, oder ihre Energieversorgung, beispielsweise durch ein Entladen des Akkumulators 12, ge- fährdet bzw. nicht sichergestellt ist. In addition, the communication devices 1 are designed to receive warning messages of further communication devices 1 during the transition from the active to the passive state for a preconfigured time if network problems occur in the communication network 2. Accordingly, the communication devices 1 are designed to emit warning messages in the active state when a further communication device 1 changes to the passive state when the power of the communication network 2 is reduced. The communication device 1 is designed to return to the active state upon receipt of such a warning message. The communication devices 1 are designed to carry out a reconfiguration at regular intervals, for which purpose the communication direction 1 is activated in the passive state to exchange state data with other communication devices 1. Also, the communication devices 1 are configured to transmit a signal to transfer adjacent communication devices 1 to the active state. The communication devices 1 are designed to transmit this signal if its transmission capacity is ¬ sufficient or exceeded, or their energy supply, for example, by a discharge of the battery 12, endangered or not ensured.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
Kommunikationsvorrichtung 1Communication device 1
Kommunikationsnetz 2 Sende- und Empfangseinheit 3Communication network 2 transmitting and receiving unit 3
Kommunikationsendgerät 4 rohrförmiger Körper 5Communication terminal 4 tubular body 5
Schlauchzwischenstück 6Hose adapter 6
Schlauch 7 Antenneneinheit 8Hose 7 antenna unit 8
Antenne 9Antenna 9
Verbindungsflansch 10Connecting flange 10
Verbindungselement 11Connecting element 11
Akkumulator, Energiespeichereinheit 12 Masseelement 13Accumulator, energy storage unit 12 mass element 13
Rotationseinrichtung 14Rotation device 14
Laufschiene 15Running rail 15
Innere Umfangsfläche 16Inner peripheral surface 16
Ringförmige Leiste, Drehelement 17 Gravitationssensor 18Annular strip, rotary element 17 Gravity sensor 18
Auswerteeinheit 19Evaluation unit 19
Energiegewinnungseinheit 20Energy recovery unit 20
Schlauchsystem 21 Hose system 21

Claims

Patentansprüche claims
1. Kommunikationsvorrichtung (1) für ein selbstorganisierendes Kommunikationsnetz (2) mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit (3) für die Verbindung mit wenigstens einer weiteren Kommunikationsvorrichtung (1) zur Bildung des Kommunikationsnetzes (2) und für die Verbindung mit we¬ nigstens einem Kommunikationsendgerät (4) zur Kommunikation in dem Kommunikationsnetz (2), 1. Communication device (1) for a self-organizing communication network (2) with a transmitting unit and a receiving unit (3) for connection to at least one further communication device (1) for forming the communication network (2) and for the connection with we ¬ least one communication terminal (4) for communication in the communication network (2),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) als Leitungssegment zur Verbindung mit einem Schlauch (7) ausgeführt ist.  the communication device (1) is designed as a line segment for connection to a hose (7).
2. Kommunikationsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 2. Communication device (1) according to claim 1, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) einteilig mit dem Schlauch (7) verbunden ist.  the communication device (1) is integrally connected to the hose (7).
3. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Communication device (1) according to one of claims 1 or 2, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) als Schlauchzwischenstück (6) zur Verbindung mit einem weiteren Schlauch (7) ausgeführt ist.  the communication device (1) as a hose adapter (6) for connection to another hose (7) is executed.
4. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass 4. Communication device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) eine Einschalteinrichtung umfasst, die ausgeführt ist, die Kommunikations¬ vorrichtung (1) durch das Verbinden mit dem Schlauch (7) und/oder dem weiteren Schlauch (7) einzuschalten. the communication device (1) comprises an energizing means which is carried out, the communication ¬ device (1) by connecting with the tube (7) and / or the further tube turn (7).
5. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (1) eine Antenneneinheit5. Communication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the communication device (1) is an antenna unit
(8) umfasst, die mit der Sendeeinheit und der Empfangsein¬ heit (3) elektrisch gekoppelt ist, (8) which is electrically coupled to the transmitter unit and the Empfangsein ¬ unit (3),
wobei die Antenneneinheit (8) ein Drehelement (17), das in Umfangsrichtung der Kommunikationsvorrichtung (1) frei drehbar in der Kommunikationsvorrichtung (1) gelagert ist, eine Antenne (9) und ein Masseelement (13) umfasst, wobei die Antenne (9) und das Masseelement (13) in Umfangs- richtung gegenüberliegend an dem Drehelement (17) gehalten sind.  wherein the antenna unit (8) comprises a rotary element (17) freely rotatably mounted in the communication device (1) in the circumferential direction of the communication device (1), an antenna (9) and a ground element (13), the antenna (9) and the mass element (13) are held in the circumferential direction opposite to the rotary element (17).
6. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass 6. Communication device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) eine Antenneneinheit (8) umfasst, die mit der Sendeeinheit und der Empfangsein¬ heit (3) elektrisch gekoppelt ist, the communication device (1) an antenna unit (8) which is electrically coupled to the transmitter unit and the Empfangsein ¬ unit (3),
wobei die Antenneneinheit (8) eine Mehrzahl Antennen wherein the antenna unit (8) comprises a plurality of antennas
(9) umfasst, die in Umfangsrichtung der Kommunikationsvorrichtung (1) beabstandet angeordnet sind, und die Antennen- einheit (8) ausgeführt ist, eine aus der Mehrzahl der An¬ tennen (9) mit der Sendeeinheit und der Empfangseinheit (3) elektrisch zu koppeln. (9), which are arranged spaced apart in the circumferential direction of the communication device (1), and the antenna unit (8) is executed, one of the plurality of An ¬ tennen (9) with the transmitting unit and the receiving unit (3) to electrically couple.
7. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 7. Communication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) eine elektrische Energiespeichereinheit (12) und eine Energiegewinnungsein¬ heit (20) zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Strömungsenergie eines die Kommunikationsvorrichtung (1) durch- fließenden Mediums umfasst. the communication device (1) comprises an electrical energy storage unit (12) and a Energiegewinnungsein ¬ unit (20) for recovering electrical energy from flow energy of a communication device (1) flowing medium.
8. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit und die Empfangseinheit (3) zur Kom¬ munikation nach einem Kurzreichweitenstandard in einem freien ISM-Band, insbesondere nach dem WLAN-Standard, aus¬ geführt sind. 8. Communication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting unit and the receiving unit (3) for com munication ¬ for a short-range standard in a free ISM band, in particular according to the WLAN standard, are guided from ¬.
9. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 9. Communication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) ausgeführt ist, ein Routing gemäß einem Ad-hoc-Routing Protokoll durchzuführen.  the communication device (1) is designed to perform a routing according to an ad hoc routing protocol.
10. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 10. Communication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) ausgeführt ist, ein Routing abhängig von einem Innendurchmesser des Leitungs- segments durchzuführen.  the communication device (1) is designed to perform a routing depending on an inner diameter of the line segment.
11. Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 11. Communication device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) ausgeführt ist, zwi- sehen einem aktiven Zustand, in dem die Kommunikationsvorrichtung (1) mit wenigstens einer weiteren Kommunikations¬ vorrichtung (1) und/oder wenigstens einem Kommunikationsendgerät (4) verbunden ist, und einem passiven Zustand, in dem die Kommunikationsvorrichtung (1) keine Verbindungen betreibt, umschaltbar ist. the communication device (1) is embodied, between see an active state in which the communication device (1) with at least one further communication device ¬ (1) and / or at least one communication terminal (4) is connected, and a passive state, in the communication device (1) operates no connections, is switchable.
12. Kommunikationsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass 12. Communication device (1) according to claim 11, characterized in that
die Kommunikationsvorrichtung (1) ausgeführt ist, zwi- sehen dem aktiven und dem passiven Zustand abhängig von einer Empfangssignalstärke von wenigstens einer weiteren Kom¬ munikationsvorrichtung (1) und/oder einem Energieversorgungsstatus und/oder einer Funkauslastung und/oder einer Hierarchieebene der Kommunikationsvorrichtung (1) umzuschalten . the communication device (1) is executed be- see the active and the passive state depending on a received signal strength of at least one further Kom ¬ munikationsvorrichtung (1) and / or a power supply status and / or a radio utilization and / or Hierarchy level of the communication device (1) to switch.
13. Schlauch (7) mit einer Kommunikationsvorrichtung (1) nach einem der obigen Ansprüche. 13. hose (7) with a communication device (1) according to one of the above claims.
14. Selbstorganisierendes Kommunikationsnetz (2) mit einer Mehrzahl Kommunikationsvorrichtungen (1) nach einem der obigen Ansprüche. 14. Self-organizing communication network (2) with a plurality of communication devices (1) according to one of the above claims.
15. Kommunikationsnetz (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass 15. Communication network (2) according to claim 14, characterized in that
die Leitungssegmente mit einer Mehrzahl unterschiedli¬ cher Innendurchmesser in Übereinstimmung mit standardisier- ten Schlauchinnendurchmessern ausgeführt sind, und die Kommunikationsvorrichtungen (1) mit gleichen Leitungsdurchmessern gleichartig ausgeführt und konfiguriert sind. the line segments are made with a plurality of unterschiedli ¬ cher inner diameter in accordance with standardized hose inside diameters, and the communication devices (1) are designed and configured with the same pipe diameters same.
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