WO2013120527A1

WO2013120527A1 - Funknetzanordnung für ein bauwerk

Info

Publication number: WO2013120527A1
Application number: PCT/EP2012/052685
Authority: WO
Inventors: Jürgen SCHIMMER; Ulrich Sinn; Jürgen ZETTNER
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Funknetzanordnung (10) für ein Bauwerk (26) mit zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (X1 bis X4, Y), deren jeweilige Position bestimmt ist, und die dazu ausgebildet sind, Daten über eine Funkverbindung auszutauschen, wobei zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen (X1 bis X4, Y) dazu ausgebildet ist, einen eine Funksignalstärke der Funkverbindung charakterisierenden Signalstärkewert zu ermitteln, wobei die zumindest eine Kommunikationseinrichtung (X1 bis X4, Y) dazu ausgebildet ist, eine Präsenz eines Objekts (P) in einem Bereich (CY1 bis CY4, C12 bis C34) zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (X1 bis X4, Y) anhand des ermittelten Signalstärkewerts zu bestimmen.

Description

Beschreibung

Funknetzanordnung für ein Bauwerk

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funknetzanordnung für ein Bauwerk mit zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung ein Gebäudein^¬ stallationssystem. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Präsenz eines Objekts in einem Bauwerk.

Bei Gebäudeinstallationssystemen kann die Beleuchtung, die Beschattung, die Lüftung, die Heizung oder die Klimaanlage in einem Bauwerk oder einem Gebäude in Abhängigkeit von der Präsenz von Personen gesteuert werden. Gegenwärtig beruht die bedarfsgerechte Steuerung der Gebäudeinstallationssysteme weitgehend auf der Raumüberwachung durch Infrarotbewegungs^¬ melder. Diese Infrarotbewegungsmelder können allerdings nur erkennen, ob sich ein Wärme aussendendes, aktiv bewegtes Ob^¬ jekt im Umfeld des Sensors befindet.

Aus Gründen der Energieeffizienz und Energieeinsparung besteht Bedarf an detaillierteren Informationen, um die Gebäudeteile bedarfsangepasst beheizen oder beleuchten zu können. Hierbei können wesentliche Vorteile entstehen, wenn zusätzlich Informationen über die Anzahl von Personen bzw. Objekten, eine Informationen über einen genauen Aufenthaltsort und über deren Bewegungsmuster, beispielsweise die Bewegungsrichtung oder eine Geschwindigkeitsschätzung, zur Verfügung stehen. Mit derartig genauen Informationen könnte zudem die De- tektion von Personen oder Objekten, wie beispielsweise Produktionsgütern oder Anlagenkomponenten, ermöglicht werden. Darüber hinaus können beispielsweise Bereiche mit hohen Si^¬ cherheitsanforderungen, wie beispielsweise Roboterzellen oder andere Zugangsbereiche, präzise überwacht werden.

Der bisherige Stand der Präsenzdetektion beschreibt kapaziti^¬ ve, tribologische, mikrowellenbasierte oder optische, insbe- sondere passivinfrarotoptische Sensoren (PIR-Melder) bzw. Kombinationen aus diesen. Die jeweiligen eigentlichen Sensoren sind zumeist kostengünstig. Jedoch bedingen alle Melder den eigentlichen Sensor sowie eine Kommunikation, eine Ein- hausung der Sensoren und Mittel zur Definition des Erfassungsbereichs. Die Gesamtkosten eines Präsenzmelders liegen derzeit im Bereich von etwa 10 bis 100 € pro Meldestelle. Die häufigsten Anwendungsfälle beschränken sich auf lokale Informationen, d. h. es soll ermittelt werden, ob sich eine oder mehrere Personen im Meldebereich des detektierenden Sensors befinden oder nicht.

Vernetzte Informationen liegen hierbei allerdings nicht vor. D. h. es muss eine Vielzahl unabhängiger Sensoren und zugehö- riger Schaltregionen definiert werden, was einen hohen Kostenaufwand durch die Sensoren und die Verkabelung verursacht. Hierbei kann es auch möglich sein, dass die Schalterregionen, die einem Sensor zugeordnet sind, zu groß gewählt werden. Dies hat zur Folge dass zu viele Verbrauchsstellen bzw. Ge- bäudeinstallationsvorrichtungen aktiviert werden und somit zusätzlich Energie verbraucht wird.

Gemäß dem Stand der Technik wird die Lokalisierung von Personen oder Objekten durch eine Vielzahl von Methoden durchge- führt. Dies wird beispielsweise dadurch ermöglicht, dass dem zu lokalisierenden Objekt ein Transponder zugeordnet wird. Aus der EP 1 426 784 AI ist ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines sich bewegenden Objekts in einem überwachbaren Bereich mit einer statischen Überwachungseinrichtung bekannt, wobei an dem Objekt ein Transponder befestigt ist. Des Weite^¬ ren beschreibt die EP 0 851 239 AI ein Funkkommunikationssys^¬ tem mit zumindest einer Abfrageeinrichtung und zumindest ei^¬ nem Transponder. Dabei kann mit der Abfrageeinrichtung anhand des mit dem Transponder ausgetauschten Signals eine Position des Transponders ermittelt werden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dem zu lokalisierenden Objekt eine aktiv sendende Einheit zuzuordnen. Aus der DE 10 2005 051 125 AI ist ein Verfahren zum Lokalisieren von Objekten bekannt, bei welchem zumindest einem zu lokalisie^¬ renden Objekt eine mobile Sende- und Empfangseinheit zugeord^¬ net wird. Darüber hinaus beschreibt die DE 10 2005 006 402 Ul eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung mobiler Objekte in einem Gebäude. Dabei umfasst das mobile Objekt eine Sendeein^¬ heit.

Des Weiteren kann die Position eines Objekts auch durch die Triangulation von Wärmestrahlung ermittelt werden. Dies ist beispielsweise in dem Artikel „Challenges of Passive Infrared Indoor Localization" von J. Kemper und H. Linde, veröffentlicht in „Postioning, Navigation and Communication" , WPNC 2008 beschrieben. Daneben sind zur Positionsbestimmung herangezogene Techniken wie infrastrukturbasierte Ortung über das sogenannte Enhanced Observed Time Difference (E-OTD) , eine clientbasierte Zell-Ortung im GSM/UMTS-Netz, eine signalstär- kebasierte Ortung im GSM/UMTS-Netz, eine infrastrukturbasierte IMSI-Peilung und andere bekannt.

In der Internetveröffentlichung „Realisierung von Positionsortung in WLAN" von P. Dornbusch und M. Zündt findet sich ein Überblick über den Stand der Technik zur Realisierung von Positionsordnung im WLAN unter Ausnutzung verschiedener Methoden, jedoch immer unter dem Aspekt, einen Netzwerkteilnehmer zu orten, und dem Hinweis, dass Personen durch Beeinflussung der Signalstärke die Netzteilortung erschweren, d. h. ein Hindernis zur Ortung der Signalstärke darstellen. Des Weite^¬ ren ist in dem Artikel „Tracking Real World Phenomena with Smart Dust" von K. Römer ein Verfahren beschrieben, das zur Ortung von passiv oder aktiv kommunizierenden Netzteilnehmern in Sensornetzwerken dienen soll.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit aufzuzeigen, wie eine Präsenz eines Objekts in einem Gebäude oder Bauwerk ermittelt werden kann. Zudem soll ein Gebäudeinstallationssystem be- reitgestellt werden, das in Abhängigkeit von der Präsenz des Objekts gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Funknetzanordnung gemäß Patent- anspruch 1 und durch ein Gebäudeinstallationssystem gemäß Patentanspruch 8 gelöst. In gleicher Weise wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Funknetzanordnung für ein Bauwerk um- fasst zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen, deren jeweilige Position bestimmt ist, und die dazu ausgebildet sind, Daten über eine Funkverbindung auszutauschen, wobei zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen dazu ausgebildet ist, einen eine Funksignalstärke der Funkverbindung charakterisie^¬ renden Signalstärkewert zu ermitteln und wobei die zumindest eine Kommunikationseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Präsenz eines Objekts in einem Bereich zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen anhand des ermittelten Signalstärkewerts zu bestimmen.

Bei der erfindungsgemäßen Funknetzanordnung wird die zunehmende Verbreitung von Funknetzanordnungen bzw. von Funknetz- werten in Bauwerken genutzt. Unter dem Begriff Bauwerk kann im Folgenden ein Gebäude, insbesondere ein Bürogebäude, ver^¬ standen werden. Ebenso kann der Begriff Bauwerk eine Maschinenhalle oder eine Fabrik beschreiben. Der Begriff Bauwerk kann sich auch auf einen entsprechenden Außenbereich bezie- hen. Der Begriff Funknetzanordnung bezieht sich auf ein entsprechendes Funknetzwerk bzw. ein drahtloses Sensornetzwerk, dabei kann die Kommunikation bzw. die Datenübertragung in der Funknetzanordnung nach dem WLAN-Standard (IEEE 802.11 b/g) , nach dem Bluetooth-Standard (IEEE 802.145.1) oder nach dem Zigbee-Standard (IEEE 802.15.4) erfolgen. Im Bereich der industriellen Umgebung kann die Kommunikation in der Funknetzanordnung auch als drahtloses Sensornetzwerk ausgebildet sein. Beispiele hierfür sind das so genannte Wireless HART in der Prozessindustrie, Condition-Monitoring-Sensor-Netzwerke oder andere Sensor-und Aktornetzwerke. Bei den oben genannten Kommunikationsstandards wird zwischen den Kommunikationseinrichtungen ein Signalstärkewert übermittelt, der eine Funk^¬ signalstärke der Funkverbindung charakterisiert. Insbesondere stellt der Signalstärkewert einen Indikator für die Emfpangs- feldstärke kabelloser Funknetzanordnungen bzw. Kommunikationsanwendungen dar. Der Signalstärkewert ist insbesondere auch unter der Bezeichnung RSSI (Received Signal Strength In- dication) bekannt.

Die Funknetzanordnung umfasst zumindest zwei Kommunikations^¬ einrichtungen deren Position im Bauwerk bestimmt ist. Insbesondere sind die Kommunikationseinrichtungen ortsfest ange^¬ ordnet. Hierbei ist es ebenso denkbar, dass die Position der Kommunikationseinrichtungen anhand der Signalfeldstärke bestimmt bzw. geschätzt wird. Ebenso kann hierzu eine entspre^¬ chende Identifikation, beispielsweise eine IP-Adresse über^¬ tragen werden. Des Weiteren sind die Kommunikationseinrichtungen dazu ausgebildet, eine Präsenz bzw. eine Anwesenheit eines Objekts in einem Bereich zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalstärkewert zu bestimmen. Als Objekt soll jedes Ob^¬ jekt verstanden werden, das zumindest im Wesentlichen aus einem organischen Material gebildet ist. Insbesondere soll als Objekt eine Person bzw. ein Mensch verstanden werden. Befindet sich nun eine Person oder ein Objekt zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen, so werden die zwischen den beiden Kommunikationseinrichtungen übertragenen Signale durch Reflexion und Absorption der elektromagnetischen Wellen gedämpft. Dabei ist das Maß der Absorption abhängig von der Abdeckung und der Nähe zu einer der Kommunikationseinrichtungen bzw. zu deren Antennen. Insbesondere bei einer Frequenz von 2,4 GHz wird das zwischen den Kommunikationseinrichtungen übertragene Signal durch die Absorption durch Wasser bzw. durch organisches Gewebe maßgeblich beeinflusst. Die Kommuni^¬ kationseinrichtungen sind aber nicht auf eine Trägerfrequenz von 2,4 GHz beschränkt, da auch alle anderen in der Funkkom- munikation verwendeten elektromagnetischen Wellenlängen Reflexion und Absorption durch organisches Gewebe erfahren.

Die in der Funknetzanordnung verwendeten Kommunikationseinrichtungen, die beispielsweise durch entsprechende Notebooks, Mikroprozessoren, Router, Gateways oder dergleichen gebildet sein können, umfassen üblicherweise eine entsprechende Hard^¬ ware bzw. entsprechende elektronische Bauteile. Somit kann durch Anpassung der Software auf einfache Weise der Signal^¬ stärkewert untersucht werden und somit eine Präsenz eines Ob^¬ jekts in einem Bereich zwischen den zumindest zwei Kommunika^¬ tionseinrichtungen ermittelt werden.

In einer weiteren Aus führungs form ist die zumindest eine Kommunikationseinrichtung dazu ausgebildet, einen eine Signalgü^¬ te der Funkverbindung charakterisierenden Signalgütewert zu ermitteln und die Präsenz des Objekts in dem Bereich anhand des ermittelten Signalgütewerts zu bestimmen. Ein solcher Signalgütewert kann beispielsweise durch den so genannten LQI (Link Quality Indicator) bereitgestellt werden. Dieser Wert gibt beispielsweise einen Schätzwert ab, wie einfach ein emp^¬ fangenes Signal demoduliert werden kann. Somit gibt dieser Wert eine Information über die Qualität der Funkverbindung an. Auch der Signalgütewert wird üblicherweise zwischen den Kommunikationseinrichtungen übertragen. Dabei kann auch eine Korrelation der Signale berücksichtigt werden. Andere Funk^¬ standards berücksichtigen eine Quantifizierung der Verbindungsgüte in ähnlicher Weise. Somit kann auf einfache Weise anhand des Signalgütewerts das Vorhandensein einer Person in einem Bereich zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen bestimmt werden.

Bevorzugt ist die zumindest eine Kommunikationseinrichtung dazu ausgebildet, die Präsenz des Objekts in dem Bereich an^¬ hand des zeitlichen Verlaufs des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts zu bestimmen. Somit kann auf einfache Weise die Präsenz bzw. die Anwesenheit einer Person bzw. eines Objekts zwischen zumindest zwei Kommunikationseinrichtun- gen in Abhängigkeit von der Zeit ermittelt werden. Bevorzugt wird hierbei auch eine Historie des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts berücksichtigt. Zudem kann auch ein entsprechender Schwellwert für den Signalstärkewert und/oder den Signalgütewert vorgesehen sein, wobei in Abhängigkeit von einem Überschreiten oder einem Unterschreiten au die Anwesenheit einer Person in dem Bereich zwischen den Kom munikationseinrichtungen geschlossen werden kann.

In einer weiteren Aus führungs form ist die zumindest eine Kom munikationseinrichtung dazu ausgebildet, die Präsenz des Objekts in dem Bereich anhand einer Standardabweichung des Sig nalstärkewerts und/oder Signalgütewerts zu bestimmen. Mithil fe der Standardabweichung kann eine zeitliche Abweichung des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts auf einfache Weise ermittelt werden. Eine Anwesenheit eines Objekts bzw. einer Person in einem Bereich zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen kann sich nicht nur an einer Dämpfung eines zwischen den beiden Kommunikationseinrichtungen übertragenen Signals äußern. Die Anwesenheit eines Ob^¬ jekts bzw. einer Person kann auch zu entsprechenden Reflexio nen elektromagnetischen Wellen führen, wodurch sich beispielsweise der von einer Kommunikationseinrichtung empfange ne Signalstärkewert und/oder Signalgütewert erhöhen kann. Durch die Standardabweichung kann unabhängig von einer Reduk tion oder einer Erhöhung des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts auf einfache Weise auf das Vorhandensein ei^¬ nes Objekts geschlossen werden.

In einer Ausgestaltung sind die zumindest zwei Kommunikati^¬ onseinrichtungen dazu ausgebildet, den Signalstärkewert und/oder den Signalgütewerte mit einer Datenrate zu übertra^¬ gen, die größer oder gleich 1 Hz ist. In derzeit üblicherwei se verwendeten WLA -Netzwerken oder Sensornetzwerken treten üblicherweise Telegrammraten mit Frequenzen größer als 1 Hz auf. Für die Automatisierungstechnik werden sogar Telegrammraten im Bereich von 1 bis 100 ms gefordert. Somit kann die Präsenz einer Person mit vorhandenen Mitteln auf einfache Weise mit einer hohen zeitlichen Auflösung ermittelt werden.

In einer bevorzugten Aus führungs form umfasst die Funknetzanordnung zumindest drei Kommunikationseinrichtungen, wobei zumindest zwei der Kommunikationseinrichtungen dazu ausgebildet sind, anhand des Signalstärkewerts und/oder des Signalgüte^¬ werts zwischen einer ersten und einer zweiten der zumindest drei Kommunikationseinrichtungen und anhand des Signalstärke^¬ werts und/oder des Signalgütewerts zwischen einer zweiten und einer dritten der zumindest drei Kommunikationseinrichtungen eine Bewegung des Objekts zu bestimmen. Durch die Funkverbindungen zwischen den Kommunikationseinrichtungen werden entsprechende Bereiche definiert. Somit kann auf einfache Weise anhand der zeitlichen Korrelation des Signalstärkewerts bzw. des Signalgütewerts der jeweiligen Funkverbindungen zwischen den einzelnen Kommunikationseinrichtungen auf einfache Weise eine Bewegung eines Objekts ermittelt werden. Mit dem zuvor beschriebenen Datenraten können die Geschwindigkeiten von Personen, die üblicherweise im Bereich von 1 bis 3 m/s lie^¬ gen, ausreichend aufgelöst erfasst werden. Somit können Aus^¬ sagen über die Bewegungsgeschwindigkeit und die Bewegungs^¬ richtung von Objekten in einem Bauwerk bzw. in einem Gebäude getroffen werden.

Bevorzugt ist eine der Kommunikationseinrichtungen als Sender ausgebildet. Ein solcher Sender ist üblicherweise in einem WLAN-Netzwerk oder in einem anderen der zuvor beschriebenen Netzwerke vorhanden. Zur Detektion der Präsenz eines Objekts reicht es aus, wenn eine der zumindest zwei Kommunikations^¬ einrichtungen lediglich als Sender ausgebildet ist. Somit kann auf einfache Weise die Anwesenheit einer Person in einem Gebäude bestimmt werden.

Das erfindungsgemäße Gebäudeinstallationssystem umfasst zu^¬ mindest eine der zuvor beschriebenen Funknetzanordnungen, eine Mehrzahl von Aktoreinrichtungen zum Ansteuern von Gebäudeinstallationsvorrichtungen und eine Mehrzahl von Steuerein- richtungen zum Ansteuern von Gebäudeinstallationsvorrichtungen und eine Mehrzahl von Steuereinrichtungen zum Ansteuern der Aktoreinrichtungen, wobei die Mehrzahl von Steuereinrichtungen mit der zumindest einen Funknetzanordnung gekoppelt ist .

Ein solches Gebäudeinstallationssystem kann beispielsweise in einem Bürogebäude, einem Wohnhaus oder in einem Industriebau^¬ werk vorgesehen sein. Mithilfe einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Funknetzanordnungen kann auf einfache Weise die Präsenz eines Objekts in dem Gebäude bzw. dem Bauwerk festge^¬ stellt werden. Die zumindest eine Funknetzanordnung kann mit einer Mehrzahl von Steuereinrichtungen gekoppelt sein, um einen Datenaustausch zu ermöglichen. Die zumindest eine Funknetzanordnung und die Steuereinrichtung können dabei kabellos oder mit einem entsprechenden Kabel miteinander verbunden sein. Die Steuereinrichtungen dienen zur Ansteuerung von Aktoreinrichtungen des Gebäudeinstallationssystems. Diese Akto^¬ reinrichtungen sind entsprechenden Gebäudeinstallationsvorrichtungen zugeordnet, die beispielsweise die Beleuchtung, die Heizung, die Beschattung, die Klimaanlage oder derglei^¬ chen steuern. Somit kann die Gebäudeinstallationsvorrichtung besonders präzise und energieeffizient in Abhängigkeit von der durch die zumindest eine Funknetzanordnung bestimmte Anwesenheit einer oder mehrerer Personen angesteuert werden.

Bevorzugt umfasst das Gebäudeinstallationssystem zumindest zwei Funknetzanordnungen, wobei die Kommunikationseinrichtungen der zumindest zwei Funknetzanordnungen derart in dem Bauwerk angeordnet sind, dass sich der Bereich zwischen den Kommunikationseinrichtungen der einen der zumindest zwei Funknetzanordnungen mit einem Bereich zwischen den Kommunikationseinrichtungen der anderen der zumindest zwei Funknetzanordnungen zumindest bereichsweise überlagert. Dies hat den Vorteil, dass die Präsenz bzw. die Anwesenheit einer Person in dem Bauwerk besonders flächendeckend und präzise ermittelt werden kann. Somit kann das Gebäudeinstallationssystem besonders präzise und energieeffizient betrieben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen einer Präsenz eines Objekts in einem Bauwerk umfasst das Bereitstellen von zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen, die dazu ausgebildet sind, Daten über eine Funkverbindung auszutauschen, das Bestimmen der jeweiligen Position der zumindest zwei Kom^¬ munikationseinrichtungen, das Ermitteln eines eine Funksignalstärke der der Funkverbindung charakterisierenden Signalstärkewerts mit zumindest einer der Kommunikationseinrichtun gen und das Bestimmen einer Präsenz eines Objekts in einem Bereich zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtun gen anhand des Signalstärkewerts mit zumindest einer der Kom^¬ munikationseinrichtungen .

Die zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Funknetz anordnung bzw. mit dem erfindungsgemäßen Gebäudeinstallationssystem beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen können in gleicher Weise auf das erfindungsgemäße Verfahren übertra gen werden.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der beige^¬ fügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

FIG 1 eine schematische Darstellung einer Funknetzanord^¬ nung;

FIG 2 eine schematische Darstellung einer Funknetzanord^¬ nung in einer weiteren Aus führungs form;

FIG 3 eine schematische Darstellung einer Funknetzanord^¬ nung gemäß FIG 1 in einer weiteren Aus führungs form

FIG 4 der zeitliche Verlauf eines Signalstärkewerts an zwei der Kommunikationseinrichtungen gemäß FIG 3;

FIG 5 eine schematische Darstellung eines Gebäudeinstal^¬ lationssystems; und FIG 6 der zeitliche Verlauf der Signalstärkewerte und der

Signalgütewerte in Abhängigkeit von der Zeit.

Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Aus führungs formen der vorliegenden Erfindung dar.

FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Funknetzanordnung 10. Die Funknetzanordnung 10 umfasst fünf Kommunika- tionseinrichtungen XI, X2, X3, X4 und Y. Dabei kann die Kommunikation zwischen den Kommunikationseinrichtungen XI bis X4 und Y nach dem WLAN-Standard, dem Bluetooth-Standard oder Zigbee-Standard ausgebildet sein. Ebenso kann die Kommunika^¬ tion Kommunikationseinrichtungen XI bis X4, Y einer indus- triellen Umgebung oder einem entsprechenden Sensornetzwerk zugeordnet sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kommunikationseinrichtung Y als Sender ausgebildet und die Kommunikationseinrichtungen XI bis X4 sind als Empfänger ausgebildet .

Die Funknetzanordnung 10 ist in einem Bauwerk angeordnet. Dies kann beispielsweise ein Bürogebäude oder ein Wohnhaus sein. Ebenso kann das Bauwerk durch eine industrielle Ferti^¬ gungseinrichtung gebildet sein. Des Weiteren kann die Funk- netzanordnung 10 im Freien angeordnet sein.

Vorliegend besteht zwischen dem Sender Y und den Kommunikati^¬ onseinrichtungen XI, X2, X3 und X4 eine Funkverbindung. Somit ergeben sich zwischen dem Sender Y und den Kommunikationsein- richtungen XI, X2, X3 und X4 die Bereiche CY1, CY2, CY3 und CY4, die vorliegend durch die gestrichelten Linien dargestellt sind. Die Bereiche CY1 bis CY4 sind durch die Abs- trahlcharakterstik der Antenne der Kommunikationseinrichtungen XI bis X4 und Y gebildet. Die gestrichelten Linien werden lediglich der Übersichtlichkeit halber verwendet.

Die Kommunikationseinrichtungen XI bis X4 sind dazu ausgebildet, einen eine Funksignalstärke der Funkverbindung charakte- risierenden Signalstärkewert zu ermitteln. Dieser Signalstärkewert, der auch als RSSI bezeichnet wird, wird mit dem zuvor genannten Funknetzanordnungen 10 üblicherweise übertragen. Zudem können die Kommunikationseinrichtungen XI bis X4 dazu ausgebildet sein, einen eine Signalgüte der Funkverbindung charakterisierenden Signalgütewert zu ermitteln. Dieser Signalgütewert, der auch als LQI bezeichnet wird, gibt eine Aus^¬ kunft über die Qualität der Funkverbindung. In dem in FIG 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich in dem Bereich CY2 zwischen den Kommunikationseinrichtungen X2 und Y ein Objekt P. Dieses Objekt P ist insbesonde^¬ re eine Person bzw. ein Mensch. Das Objekt P ist aus organischem Material gebildet und dämpft somit in Folge der Refle- xion und Absorption den zwischen den Kommunikationseinrichtungen X2 und Y übertragenen Signalstärkewert bzw. den Signalgütewert .

Dazu kann mit den Kommunikationseinrichtungen XI bis X4 der zeitliche Verlauf des Signalstärkewerts und/oder des Signal^¬ gütewerts ermittelt werden. Dazu kann ein entsprechender Schwellenwert für den Signalstärkewert und/oder den Signalgü^¬ tewert festgelegt werden, bei dessen Über- bzw. Unterschrei^¬ ten auf das Vorhandensein eines Objekts P in einem Bereich CY1 bis CY4 geschlossen werden kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Standardabweichung des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts zu bestimmen.

FIG 2 zeigt eine Funknetzanordnung 10 in einer weiteren Aus- führungsform. Zusätzlich zu der in FIG 1 gezeigten Ausführungsform sind die Kommunikationseinrichtungen XI bis X4 dazu ausgebildet, einen Signalstärkewert bzw. einen Signalgü^¬ tewert untereinander auszutauschen. Somit ergeben sich zusätzlich zu den Bereichen CY1 bis CY4 zwischen den Kommuni- kationseinrichtungen Y und XI bis X4 auch die Bereiche C12, C13, C14, C23, C24 und C34 zwischen den Kommunikationseinrichtungen XI bis X4. Vorliegend befindet sich das Objekt P in den Bereichen CY2 und C23 wodurch die Amplitude des Signalstärkewerts und des Signalgütewerts der zwischen den Kom^¬ munikationseinrichtungen Y und X2 und X3 ausgetauscht wird, deutlich beeinflusst wird. Zudem wird der Signalstärkewert bzw. der Signalgütewert in den Bereichen C14, C12 und C24 der durch die veränderten Reflexionswege beeinflusst. Somit kann die Position des Objekts P bezüglich der Kommunikati^¬ onseinrichtungen XI bis X4 und Y genau bestimmt werden. FIG 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Funknetzanordnung 10 gemäß FIG 1. Dabei bewegt sich das Objekt P ent^¬ lang der Linie 12. FIG 4 zeigt den zeitlichen Verlauf des Signalstärkewerts innerhalb der Kommunikationseinrichtung X2 und an der Kommunikationseinrichtung X4 in Abhängigkeit von der Zeit. Dabei zeigt ein erster Graph 14 den zeitlichen Verlauf des Signalstärkewerts an der Kommunikationseinrichtung X2. An der Abszisse 16 ist dabei die Zeit aufgetragen. Die Ordinate 18 zeigt dabei die Amplitude des Signalstärkewerts an der Kommunikationseinrichtung X2. Der zweite Graph 20 zeigt die Amplitude des Signalstärkewerts an der Kommunikati^¬ onseinrichtung X4. Dabei zeigt die Abszisse 16 die Zeit. Auf der Ordinate 22 ist die Amplitude des Signalstärkewerts an der Kommunikationseinrichtung X4 dargestellt. Die Minima der Amplituden des Signalstärkewerts an den Kommunikationsein- richtungen X2 und X4 weisen einen zeitlichen Versatz At zueinander auf. Wenn sich das Objekt entlang der Linie 12 bewegt, passiert es zunächst den Bereich CY2 wodurch die Ampli^¬ tude des Signalstärkewerts an der Kommunikationseinrichtung X4 reduziert wird. Zu einem späteren Zeitpunkt passiert das Objekt P den Bereich CY4 wodurch die Amplitude des Signal^¬ stärkewerts an der Kommunikationseinrichtung CY4 reduziert wird. Durch den bekannten Abstand AR zwischen den Kommunikationseinrichtungen X2 und X4 kann in Abhängigkeit von dem zeitlichen Versatz der Signalstärkewerte an den Kommunikati- onseinrichtungen X2 und X4 näherungsweise die Geschwindigkeit des Objekts P bestimmt werden. FIG 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Gebäudein^¬ stallationssystems 24. Dabei umfasst das Gebäudeinstallati^¬ onssystem 24 drei Funknetzanordnungen 10' , 10' ' und 10' ' ' . Die Funknetzanordnungen 10' , 10' ' und 10' ' ' sind gemäß den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Funknetzanordnungen 10 ausgebildet. Die Funknetzanordnung 10' umfasst die Kommunikati^¬ onseinrichtungen Yl und die Kommunikationseinrichtungen Xli bis Χ1Ν· Die Funknetzanordnungen 10'' und 10''' sind analog zu der Funknetzanordnung 10' ausgebildet. Die Funknetzanord- nungen 10' bis 10''' sind derart in dem Gebäude 26 angeord^¬ net, dass sich die Bereiche zwischen den Kommunikationseinrichtungen überschneiden. Zudem umfasst das Gebäudeinstallationssystem 24 eine Mehrzahl von Aktoreinrichtungen AI bis AN die entsprechenden Gebäudeinstallationsvorrichtungen des Ge- bäudeinstallationssystems 24 zugeordnet sind. Solche Gebäude^¬ installationsvorrichtungen können beispielsweise der Beleuchtung, der Heizung, der Klimaanlage, der Beschattungsanlage, der Belüftungsanlage oder dergleichen des Gebäudes 26 zuge^¬ ordnet sein. Zudem umfasst das Gebäudeinstallationssystem 24 eine Mehrzahl von Steuereinrichtungen Sl bis SN. Die Steuereinrichtungen Sl bis SN sind zum Ansteuern der Aktoreinrichtungen AI bis AN ausgebildet. Die Steuereinrichtungen Sl bis SN können mit den Aktoreinrichtungen AI bis AN drahtlos oder mit einem Kabel verbunden sein. So ist beispielsweise die Steuereinrichtung Sl mit der Aktoreinrichtung AI über die Antennen 28 und 28' drahtlos verbunden. Die Steuereinrichtung SN ist mit der Aktoreinrichtung AI über eine elektrische Leitung 30 miteinander verbunden. Ebenso können die Steuereinrichtungen Sl bis SN mit den Kommunikationseinrichtungen bzw. Sendern Yl bis YN drahtlos oder drahtgebunden verbunden sein. Beispielsweise ist die Steuereinrichtung S2 mit der Kommunikationseinrichtung Y2 über die elektrische Leitung 32 miteinander verbunden. Somit können die Aktoreinrichtungen in Abhängigkeit von dem Objekt P entsprechend angesteuert werden.

FIG 6 zeigt in einem Diagramm 34 den zeitlichen Verlauf der Amplituden der Signalstärkewerte und der Signalgütewerte ei^¬ ner Mehrzahl von Kommunikationseinrichtungen. Auf der Abszis- se 36 ist dabei die Zeit aufgetragen. Die Kurvenschar 38 zeigt dabei den zeitlichen Verlauf der Amplituden der Signalstärkewerte einer Mehrzahl von Kommunikationseinrichtungen in einem Bürogebäude. Die Kurvenschar 40 zeigt dabei einen seit^¬ lichen Verlauf der Amplituden der Signalgütewerte in einer Mehrzahl von Kommunikationseinrichtungen in einem Bürogebäude. Dabei ist eine deutliche Schwankung in den Kurvenscharen 38 und 40 ab einem Zeitpunkt t_A zu erkennen, der den Beginn eines Arbeitstags um 07:30 Uhr entspricht. Die Schwankungen dauern bis zu einem Zeitpunkt t_B an, der einer Uhrzeit von 16:00 Uhr entspricht. In einem Bereich zwischen dem Zeitpunkt t_B und tc der 17:30 Uhr entspricht, verringern sich Schwan^¬ kungen an einigen der Kommunikationseinrichtungen. In einem Zeitbereich zwischen dem Zeitpunkt t_c und dem Zeitpunkt t_D, der 23:00 Uhr entspricht, nehmen die Schwankungen deutlich ab. In einem Zeitbereich zwischen dem Zeitpunkt t_D und t_E, der einer Uhrzeit von 07:30 Uhr des nächsten Arbeitstags entspricht, sind kaum Schwankungen zu erkennen. Ab dem Zeitpunkt t_E nehmen die Schwankungen wieder deutlich zu.

_{1 g}

Bezugs zeichenliste

10, Funknetzanordnung

10' Funknetzanordnung

10' ' Funknetzanordnung

10' ' ' Funknetzanordnung

12 Linie

14 Graph

16 Abszisse

18 Ordinate

20 Graph

22 Ordinate

24 Gebäudeinstallationssystem

26 Gebäude

28 Antenne

28' Antenne

30 Leitung

32 Leitung

34 Diagramm

36 Abszisse

38 Kurvenschar

40 Kurvenschar

AI Aktoreinrichtung

A2 Aktoreinrichtung

AN Aktoreinrichtung

C12 Bereich

C13 Bereich

C14 Bereich

C23 Bereich

C24 Bereich

C34 Bereich

CY1 Bereich

CY2 Bereich

CY3 Bereich CY4 Bereich

P Ob ekt

Sl Steuereinrichtung

S2 Steuereinrichtung

SN Steuereinrichtung

XI Kommunikationseinrichtung

X2 Kommunikationseinrichtung

X3 Kommunikationseinrichtung

X4 Kommunikationseinrichtung Y Kommunikationseinrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Funknetzanordnung (10) für ein Bauwerk (26) mit

- zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) , deren jeweilige Position bestimmt ist, und die dazu ausgebil^¬ det sind, Daten über eine Funkverbindung auszutauschen, wobei

- zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) dazu ausgebildet ist, einen eine Funksignalstärke der Funkverbindung charakterisierenden Signalstärkewert zu ermit- teln,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die zumindest eine Kommunikationseinrichtung (XI bis X4, Y) dazu ausgebildet ist, eine Präsenz eines Objekts (P) in einem Bereich (CY1 bis CY4, C12 bis C34) zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) anhand des ermittelten Signalstärkewerts zu bestimmen.

2. Funknetzanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kommunikationseinrichtung (XI bis X4, Y) dazu ausgebildet ist, einen eine Signalgüte der Funkverbindung charakterisierenden Signalgütewert zu ermitteln und die Präsenz des Objekts (P) in dem Bereich (CY1 bis CY4, C12 bis C34) anhand des ermittelten Signalgütewerts zu bestimmen.

3. Funknetzanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kommunikationseinrich^¬ tung (XI bis X4, Y) dazu ausgebildet ist, die Präsenz des Ob^¬ jekts (P) in dem Bereich (CY1 bis CY4, C12 bis C34) anhand eines zeitlichen Verlaufs des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts zu bestimmen.

4. Funknetzanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kom- munikationseinrichtung (XI, bis X4, Y) dazu ausgebildet ist, die Präsenz des Objekts (P) in dem Bereich (CY1 bis CY4, C12 bis C34) anhand einer Standardabweichung des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts zu bestimmen.

5. Funknetzanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Kom^¬ munikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) dazu ausgebildet sind, den Signalstärkewerts und/oder den Signalgütewerts mit einer Datenrate zu übertragen, die größer oder gleich 1 Hz ist .

6. Funknetzanordnung (10) nach einem der vorhergehenden An- sprüche mit zumindest drei Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) , wobei zumindest zwei der Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) dazu ausgebildet sind, anhand des Sig^¬ nalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts zwischen einer ersten und einer zweiten der zumindest drei Kommunikations- einrichtungen (XI bis X4, Y) und anhand des Signalstärkewerts und/oder des Signalgütewerts zwischen einer zweiten und einer dritten der zumindest drei Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) eine Bewegung des Objekts (P) zu bestimmen.

7. Funknetzanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine der Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) als Sender (Y) ausgebildet ist.

8. Gebäudeinstallationssystem (24) mit

- zumindest einer Funknetzanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

- eine Mehrzahl von Aktoreinrichtungen (AI bis AN) zum Ansteuern von Gebäudeinstallationsvorrichtungen und

- einer Mehrzahl von Steuereinrichtungen (Sl bis SN) zum An- steuern der Aktoreinrichtungen, wobei die Mehrzahl von Steuereinrichtungen (Sl bis SN) mit der zumindest einen Funknetzanordnung (10) gekoppelt ist.

9. Gebäudeinstallationssystem (24) nach Anspruch 8 mit zumin- dest zwei Funknetzanordnungen, wobei die Kommunikationseinrichtungen (XI, bis X4, Y) der zumindest zwei Funknetzanord^¬ nungen (10) derart in dem Bauwerk (26) angeordnet sind, dass sich der Bereich (CY1 bis CY4, C12 bis C34) zwischen den Kom- munikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) der einen der zumindest zwei Funknetzanordnungen (10) mit einem Bereich (CY1 bis CY4, C12 bis C34) zwischen den Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) der anderen der zumindest zwei Funknetzanord^¬ nungen (10) zumindest bereichsweise überlagert.

10. Verfahren zum Bestimmen einer Präsenz eines Objekts (P) in einem Bauwerk (26) durch

- Bereitstellen von zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) , die dazu ausgebildet sind, Daten über ei^¬ ne Funkverbindung auszutauschen,

- Bestimmen der jeweiligen Position der zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) , und

- Ermitteln eines eine Funksignalstärke der Funkverbindung charakterisierenden Signalstärkewerts mit zumindest einer der Kommunikationseinrichtung (XI bis X4, Y) ,

gekennzeichnet durch

- Bestimmen einer Präsenz des Objekts (P) in einem Bereich zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinrichtungen (XI bis X4, Y) anhand des Signalstärkewerts mit zumindest einer der Kommunikationseinrichtung (XI bis X4, Y) .