WO2016030478A1 - Heimautomatisierungssystem, kommunikationsvorrichtung für ein heimautomatisierungssystem und verfahren zum betreiben eines heimautomatisierungssystems - Google Patents

Heimautomatisierungssystem, kommunikationsvorrichtung für ein heimautomatisierungssystem und verfahren zum betreiben eines heimautomatisierungssystems Download PDF

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WO2016030478A1
WO2016030478A1 PCT/EP2015/069682 EP2015069682W WO2016030478A1 WO 2016030478 A1 WO2016030478 A1 WO 2016030478A1 EP 2015069682 W EP2015069682 W EP 2015069682W WO 2016030478 A1 WO2016030478 A1 WO 2016030478A1
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automation system
home automation
communication
communication device
control unit
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PCT/EP2015/069682
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Axel Schubert
Fritz Volkert
Oliver KEILHACK
Alexander Gavrikov
Martin Schmidt
William Walker
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Micropatent B.V.
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    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
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    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
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    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors

Definitions

  • Home automation system home automation system communication device, and method of operating a home automation system
  • the invention relates to a home automation system according to the preamble of claim 1, a communication device for a home automation system according to the preamble of claim 22 and a method for operating a home automation system according to the preamble of claim 25.
  • Home automation systems serve, in particular, to control components of a residential, commercial or office infrastructure as automated as possible.
  • actuators of radiator valves are controlled by a central control unit of the home automation system to adjust a flow of heat medium required by a radiator for a desired room temperature.
  • information from sensors for example of fire, humidity or temperature sensors or present detectors can be received and processed.
  • One difficulty with such home automation systems may be that the components controlled by the controller through the communication with the controller and / or the actions initiated by the controller (eg, activating a actuator) consume relatively much energy, such as in battery powered components requires frequent replacement of the battery.
  • the problem to be solved by the invention is to be able to operate components of a home automation system as energy-saving as possible.
  • At least one control unit for controlling components of the home automation system
  • At least one communication device cooperating with the control unit via which a communication connection can be established between the control unit and at least one component of the home automation system
  • the communication device is adapted, upon receipt of a certain for the component of the home automation system communication signal of the control unit to make an assessment (in particular the relevance) of the communication signal and depending on the evaluation, the communication signal either immediately forwarded to the component or forwarding at a later time or to refrain from forwarding.
  • the communication device does not simply forward a communication signal of the control unit to the component for which the control signal is intended, but analyzes the control signal as to whether the action to be taken with the control signal is actually meaningful at the present time.
  • control signals of the control unit are retained on an actuator of a valve of a radiator, when a presence detector signals that no person is in the room with the radiator. It is conceivable in this case that the control signal is transmitted only when the presence of a person is detected in the room.
  • the communication device has its own intelligence for assessing the relevance of communication signals of the control unit.
  • the communication device has a corresponding evaluation unit, which is designed in particular in the form of a hardware device provided with corresponding software (eg in the form of a microcontroller).
  • a special hardware such as an ASIC.
  • the forwarding of an initially retained communication signal can, as already indicated above, for example, by the signal of a sensor (eg the mentioned presence sensor) are triggered.
  • the forwarding is postponed by a predetermined time interval or a forwarding is completely dispensed with.
  • the operation of the at least one component is made more efficient, which is particularly advantageous in battery-powered or by energy converter (ie by means of an energy harvesting energy source such as a thermogenerator) components.
  • energy converter ie by means of an energy harvesting energy source such as a thermogenerator
  • the intervals for a battery change are extended.
  • the communication device is capable of generating (simulating) signals (e.g., response signals in response to control signals) that the controller expects from the component, i. the communication device has a corresponding return channel.
  • the communication device sends a response signal expected to a control signal to the control unit, even if it has not forwarded the control signal to the component on the basis of the evaluation made by it, in order to avoid an error message from the control unit.
  • the control unit expects a return value, this return value being sent from the communication device to the control unit (e.g., if the component is far from the control unit and the value can not be sent directly from the component to the control unit).
  • the component is a heater actuator
  • the expected return value could be e.g. concern the position of the actuator.
  • a "home automation system” is understood as meaning in particular any system which has at least one component controlled by a control unit .
  • a pure heating control (with at least one heating valve controlled by a control unit) also constitutes a home automation system "dar.
  • the evaluation of the communication signals of the control unit by the communication device takes place in particular as a function of preceding communication signals of the control unit.
  • the control unit in particular an actuator (eg in the form of an actuator) addressed, the control unit sends via the communication device corresponding control signals to the actuator.
  • the control unit On a forwarding of a control signal to the actuator, however, is omitted, for example, if shortly before (ie within a predeterminable time interval) an actuating signal has already been transmitted to the component, in particular in order to avoid undesired reciprocating movement of the actuator about a position.
  • the communication device is designed to receive at least one information relating to a (spatial) environment of the home automation system, wherein the evaluation of the communication signal of the control unit is dependent on this information.
  • the information comes, for example, from a component of the home automation system, where the component is, for example, a sensor.
  • the senor is a temperature sensor that measures a room temperature
  • the communication device decides, for example based on the room temperature determined by the sensor, whether a control signal for setting an actuator of a radiator valve of the home automation system makes sense or not and depending on this evaluation, a communication signal ( Control signal) transmitted to the control unit, disregards a transmission to the component or makes later.
  • the home automation system may e.g. also include a humidity, a Clareinstrahlungs-, a gas (especially a CO2) and / or presence sensor whose signals can also be evaluated by the communication device and used to assess the communication signals of the control unit. It is conceivable, e.g.
  • GPS signals relating to a user of the home automation system may be used, in particular for presence detection or for determining an estimated time of arrival of a user of the home automation system
  • geo fencing is a multitasking sensor, that is, a sensor that can detect different events, for example, a smoke sensor (eg, connected to a lamp power source) combined with a presence sensor, for example, the sensor (or other component) is combined with the communication device
  • the communication device may be formed as part of an equipment of the environment of the home automation system, for example as part of a piece of furniture (such as a lamp, such as a table lamp).
  • the communication device may also be configured to receive information regarding the environment of the home automation system from the Internet; For example, a weather forecast, based on the communication signals of the control unit to the actuators of radiator valves or not forwarded.
  • the components connected to the communication device (eg an actuator of a radiator valve) of the home automation system can also connect to the Internet via the communication device; for example, to send data of the components to an external central data management system for analysis and / or to download software updates (eg firmware of the components).
  • these data can also be transmitted to an external device via the Internet connection of the communication device and / or software updates can be imported.
  • the communication device comprises a base unit and an auxiliary unit in communication with the base unit (e.g., in the form of a radio link).
  • the ancillary unit is spatially separated from the base unit (e.g., in another room).
  • the at least one component of the home automation system can be powered by a battery. Additionally or alternatively, it is also conceivable that the component is supplied by means of an energy converter with electrical energy.
  • the energy converter is, for example, a thermogenerator which generates electrical energy when exposed to a temperature gradient.
  • control unit is configured to communicate via a first combination protocol while the at least one component of the home automation system is adapted to communicate over a second communication protocol different from the first communication protocol, the communication device being arranged in that it enables communication between the control unit and the at least one component.
  • the communication device of the home automation system thus allows the interaction (in particular the control and / or management) of different components (such as different manufacturers) of the home automation system via a common control unit, which would otherwise not be possible.
  • the communication device In order to convert the first protocol into the second protocol, the communication device has, in particular, an interface which translates commands of the first protocol into commands of the second protocol or vice versa.
  • the first and the second communication protocol are in each case in particular a radio communication protocol (eg WLAN, Zigbee, Thread, Z-Wave, wHart and / or a proprietary protocol). It is conceivable, in particular, that the conversion of the commands of the control unit into the second communication protocol takes place only after the evaluation of the relevance of the command by the communication device.
  • the communication device can be made expandable, so that Radio interfaces of different protocols can be added. For example, new radio protocols or translation algorithms (translation protocols) can be supplemented by software (in particular via the Internet) in order to integrate new components.
  • the at least one component of the home automation system is, for example, an actuator, in particular in the form of an actuator for a radiator valve, for moving a window or window cover (such as a blind) or a sensor.
  • the components of the home automation system controlled via the communication device can only form a subset of the components of the home automation system, i. not all components of the home automation system need to be addressed via the communication device, but e.g. Also, some components communicate directly with the control unit. It is also conceivable, of course, that there are a plurality of control units which communicate with the components of the home automation system and / or with one another via one or more communication devices.
  • new components which are not necessarily operable via the home automation system control unit, may be incorporated by being controlled directly via the communication device.
  • the incorporation of such new components may e.g. by incorporating appropriate software into the communication device (i.e., by software engineering simulation), which in particular enables direct communication between the communication device and the new component.
  • the communication device is configured to generate and transmit a wake-up signal to the at least one component of the home automation system, wherein the wake-up signal wakes the component upon receipt from an energy-efficient state (sleep mode).
  • the wake-up signal is an audible signal (e.g., an ultrasonic signal or a sound generated, for example, by clapping or by the user's voice).
  • a radio signal or an optical signal is used to wake up.
  • infrared light is used, e.g. a wake-up code is modulated onto a carrier signal.
  • the addressed by the communication device component is formed to wake up at predetermined intervals (eg every 10 minutes) from the sleep mode, wherein it notifies the waking up of the control unit by means of a corresponding Aufwachsignals to indicate that it is ready to receive for a period of time.
  • the communication device may now be arranged to send a corresponding wake-up signal to the control unit (ie simulate the component in this regard) instead of or in addition to the component.
  • the communication device can wake up the component at any time; in particular, to send control signals to the component and / or retrieve information from the component.
  • the response time for controlling the component over conventional operation can be increased, for example, control signals can be sent at shorter intervals.
  • the communication device can have an interface for communication (eg via WLAN and / or Bluetooth, in particular via "low power Bluetooth") with a mobile terminal (in particular a smartphone or a portable computer) via this interface parameters of the communication device can be read and
  • the communication device is designed such that parameters of the evaluation of the communication signals of the control unit can be changed by a user of the home automation system, in particular via the mentioned mobile terminal mobile terminal with the control unit does not interfere with communication with the communication device.
  • the communication device may also have at least one display on which e.g. Information regarding their state and / or regarding the executed and / or to be performed actions of the communication device are presented. It is also possible that the communication device can execute voice commands, e.g. parameters of the rating can be changed by voice command.
  • the invention also relates to a communication device for a home automation system, in particular as described above, wherein the home automation system comprises a control unit for controlling components of the home automation system, and wherein via the communication device, a communication link between the control unit and at least one component of the home automation system can be produced.
  • the communication device is designed to carry out an evaluation of the communication signal upon receipt of a communication signal of the control unit intended for the component of the home automation system and to either forward the communication signal to the component immediately or to forward it at a later time or to forward it as a function of the evaluation without. Possible embodiments of the communication device have already been explained above in connection with the home automation system according to the invention.
  • the invention further relates to a communication device for a home automation system, in particular as described above, wherein the home automation system comprises a control unit for controlling components of the home automation system, and wherein the communication device can establish a communication link between the control unit and at least one component of the home automation system, wherein the communication device has a graphical user interface and / or provides further functionalities.
  • the communication device may enable communication with the Internet or over the Internet or with other devices (eg, a television).
  • the communication device implements an information center over which information (e.g., voice input) is retrievable, with the desired information e.g. be made available by voice.
  • information e.g., voice input
  • the communication device can be configured to communicate between users in different rooms (in particular using a plurality of communication devices and, for example, by walkie-talkie type when pressing a control button of the respective communication device) or to remote communication partners (such as by video the audio call, in particular on the Internet).
  • the communications device may transmit corresponding infrared signals (e.g., to amplify control signals of a remote control of the home entertainment system). It is conceivable, for example, that an overview of the television program is retrieved via the communication device from the Internet and a television set via the communication device to a desired channel.
  • the communication device serves as a digital assistant and allows, for example, the creation of e-mails, calendar entries, etc.
  • the communication device may also own entertainment functionality, for example, realize a video and / or audio player, such as to load music or videos from the Internet.
  • input devices such as a mouse or a keyboard
  • the communication device is connected to a television or other display (in particular wirelessly), for example to load on the television via the communication device photos or videos and other Internet functionalities to use (such as to surf the Internet, newspapers to read to use social networks like Facebook and / or to play games on the Internet.
  • these functionalities can be realized in particular by using a tablet computer equipped with appropriate software as part of the communication device.
  • the invention further relates to a method for operating a home automation system, in particular according to one of the preceding claims, wherein the home automation system has a control unit for controlling at least one component of the home automation system, wherein a communication signal of the control unit intended for the component of the home automation system is received by a communication device, wherein an evaluation of the communication signal is performed by the communication device and depending on the evaluation, the communication signal is either forwarded immediately to the component or a forwarding of the communication signal takes place at a later time or is dispensed with the forwarding of the communication signal.
  • Figure 1 is a block diagram of a home automation system according to a first
  • Figure 2 is a block diagram of a home automation system according to a second
  • the home automation system 1 comprises a control unit (STE) 2 which serves to control an actuator in the form of an actuator (STA) 3 of a radiator valve.
  • the control unit 2 is designed to control a plurality of actuators, even if only one such actuator is shown in FIG.
  • Such control units are known per se and commercially available.
  • the home automation system 1 comprises a communication device 4, which cooperates both with the control unit 2 and with the actuator 3, wherein via the communication device 4, a communication connection between the control unit 2 and the actuator 3 can be produced.
  • at least one sensor 5 is provided which sends information regarding a spatial environment of the home automation system 1 to the communication device 4; For example, information regarding a room in which the actuator 3 is located.
  • the information contains data from which a current or an anticipated temperature of the room can be derived.
  • further sensors may be present, for example for determining the air humidity and / or the solar radiation with respect to the room.
  • a presence sensor is arranged, which indicates whether a person is in the room or not.
  • the sensor 5 and the actuator 3 each have as energy source a battery and / or an energy converter, in particular a thermal generator and / or (in particular for supplying the sensor) a solar cell on.
  • the communication device 4, the sensor 5 and / or the actuator 3 have a battery that can be charged, for example, inductively (for example by HF).
  • the control unit 2 are connected to a power grid. It is also conceivable that the communication device 4 is connected to a power grid.
  • the communication device 4 is designed such that it receives communication signals directed to the actuator 3 (in particular control signals) of the control unit 2 and forwards them to the actuator 3.
  • the communication device 4 also has the above-explained return channel for simulating signals of the actuator 3 and / or the sensor 5, so that the control unit 2 does not notice that it does not communicate directly with the actuator 3 or the sensor 5.
  • the forwarding of the control signals to the actuator 3 is not necessarily immediate. Rather, the communication device 4 evaluates the control signals of the control unit 2 with regard to whether forwarding to the actuator 3 actually makes sense. If the result of the evaluation that the control signal is at least currently not useful or necessary, a transmission of the control signal to the actuator 3 is omitted or takes place only at a later time. Otherwise, the actuating signal is forwarded to the actuator 3 immediately.
  • further control signals e.g., control signals
  • the evaluation of the communication signal of the actuator 2 is carried out in particular using the information transmitted by the sensor 5 (data).
  • a control signal of the control unit 2 which is to cause the cooperating with the actuator 3 radiator valve opens (ie, the radiator temperature is to be increased), for example, only immediately forwarded to the actuator 3 when a presence sensor indicates that actually a Person is located in the room with the radiator, or if one Predetermined attendance occurs (Geo Fencing, see above). It is also possible that the forwarding of the control signals takes place only in certain periods (which, for example, were determined as regular presence periods). Analogously, even with sufficient room temperature (measured by means of the sensor 5) a forwarding of the control signal to increase the radiator temperature can be omitted.
  • a period (eg the night hours) may be stored in the communication device 4 in which the actuator 3 occupies a certain, likewise predetermined position (in which, for example, the valve controlled by it is closed) independently of any actuating signals of the control unit 2 and accordingly should receive no control signals.
  • the communication connection between the control unit 2 and the communication device 4 takes place in particular in the form of a radio link.
  • the communication device 4 also communicates with the actuator 3 and the sensor 5 via a radio link. It is possible that the actuator 3 and the sensor 5 as often as possible in an energy-saving, inactive state (sleep mode) are brought, and they must first be switched from this energy-saving state to an active state before communication with the communication device 4.
  • the communication device 4 first sends a wake-up signal to the actuator 3 and / or the sensor 5 in order to wake it up from the energy-saving state. Subsequently, the actual communication with the communication device 4, e.g. transmitting a control signal to the actuator 3 or a control signal to the sensor 5 (signaling the sensor 5, for example, to transmit data to the communication device 4).
  • the communication between the communication device 4 and the actuator 3 and the sensor 5 thus takes place in each case via an energy-saving "on demand” radio link 401 (eg a "smart energy” connection at 868 MHz), while the communication between the communication device 4 and the control unit 2 via a conventional radio link 402 is running (which is realized in particular on commercially available components).
  • an energy-saving "on demand” radio link 401 eg a "smart energy” connection at 868 MHz
  • a conventional radio link 402 is running (which is realized in particular on commercially available components).
  • control unit 2 is designed to communicate via a first communication protocol, while the actuator 3 and / or the sensor 5 communicate via a second communication protocol, which is different from the first communication protocol.
  • the communication device 4 is now adapted to translate commands of the first communication protocol into commands of the second combination protocol and vice versa.
  • the second communication protocol is, for example, a proprietary protocol of the component.
  • both the control unit 2 and the communication device 4 can be equipped to communicate wirelessly with a mobile terminal 6 (for example in the form of a smartphone), in particular via a LAN, WLAN and / or Bluetooth connection.
  • a software can be installed on the mobile terminal 6, via which, for example, a device of the control unit 2 and / or the communication device 4 can be made, in particular the communication device 4 is designed such that parameters of the evaluation of the communication signals of the control unit 2 For example, it can be determined by the user from which room temperature (measured by the sensor 5) a forwarding of control signals of the control unit 2 to increase the radiator temperature to the actuator 3 is omitted or delayed Furthermore, a data exchange and / or a control of the actuator 3, the control unit 2 and / or the sensor 5 by means of a mobile terminal connected to the communication device 4 can also take place.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a modification of the home automation system 1 of FIG. 1, the home automation system 1 having, analogously to FIG. 1, a central control unit 2 and a communication device 4.
  • the home automation system 1 comprises at least one actuator 3 for controlling a radiator valve (not shown), wherein the control unit 2 communicates with the actuator 3 via the communication device 4.
  • the communication device 4 has two spatially separated units, namely a base unit 41 and an additional unit 42 ("repeater”), the base unit 41 being located in a first room ("ROOM 1") while the The base unit 41 communicates, on the one hand, with the control unit 2 and, on the other hand, with the repeater 42.
  • the repeater 42 is in communication with components of the home automation system 1 to be controlled, ie in particular with the home automation system Actuator 3.
  • the division of the communication device 4 into a plurality of components enables, in particular, reliable control even of components that are not located in the same room as the control unit 2.
  • the communication device 4 can also comprise more than one additional unit 42, the plurality of additional units eg in different R umen are installed.
  • the evaluation and translation function of the communication device 4 explained above is implemented in the base unit 41.
  • the auxiliary unit 42 receives the communication signals emitted by the base unit 41 and forwards them to the actuator 3 and / or the sensor 5, for which purpose an on-demand communication connection 401, likewise described above, is provided is used.
  • the auxiliary unit 42 receives data from the sensor 5 and, if necessary, forwards it to the base unit 41.
  • the evaluation and / or the translation function are not realized by the base unit 41 but by the optional unit 42.
  • the optional unit 42 is in communication with a local temperature input unit 7, whereby a user can set a desired temperature for the room ("room 2") in which the actuator 3 is located by means of the temperature input unit 7.
  • the predetermined temperature becomes converted by the auxiliary unit 42 in particular directly into a control signal and sent to the actuator 3, wherein, for example, any control signals of the base unit 41 are overwritten.
  • the additional unit 42 may be formed analogously to Figure 1 with an interface for communication with a mobile terminal 6, in particular parameters of the evaluation function (or other functions of the base unit 41 and / or the auxiliary unit 42) via the mobile terminal 6 can be set ,

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heimautomatisierungssystem, mit mindestens einer Steuereinheit (2) zum Steuern von Komponenten des Heimautomatisierungssystems (1); mindestens einer mit der Steuereinheit (2) zusammenwirkenden Kommunikationsvorrichtung (4), über die eine Kommunikationsverbindung (401, 402) zwischen der Steuereinheit (2) und mindestens einer Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1) herstellbar ist. Erfindungsgemäß ist die Kommunikationsvorrichtung (4) ausgebildet, bei Empfang eines für die Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1) bestimmten Kommunikationssignals der Steuereinheit (2) eine Bewertung des Kommunikationssignals vorzunehmen und in Abhängigkeit von der Bewertung das Kommunikationssignal entweder unverzüglich an die Komponente (3) weiterzuleiten oder eine Weiterleitung zu einem späteren Zeitpunkt vorzunehmen oder auf die Weiterleitung zu verzichten. Die Erfindung betrifft auch Kommunikationsvorrichtung für ein Heimautomatisierungssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Heimautomatisierungssystems.

Description

Heimautomatisierungssystem, Kommunikationsvorrichtung für ein Heimautomatisierungssystem und Verfahren zum Betreiben eines
Heimautomatisierungssystems
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Heimautomatisierungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Kommunikationsvorrichtung für ein Heimautomatisierungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 22 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Heimautomatisierungssystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 25.
Heimautomatisierungssysteme dienen insbesondere dazu, Komponenten einer Wohn-, Gewerbeoder Büroinfrastruktur möglichst automatisiert zu steuern. Beispielsweise werden über eine zentrale Steuereinheit des Heimautomatisierungssystems Stellantriebe von Heizkörperventilen gesteuert, um einen für eine gewünschte Raumtemperatur erforderlichen Fluss eines Wärmemediums durch einen Heizkörper einzustellen. Des Weiteren können Informationen von Sensoren (zum Beispiel von Brand-, Feuchtigkeits- oder Temperatursensoren oder Präsensmeldern) empfangen und verarbeitet werden.
Eine Schwierigkeit bei derartigen Heimautomatisierungssystemen kann darin bestehen, dass die von der Steuereinheit gesteuerten Komponenten durch die Kommunikation mit der Steuereinheit und/oder durch die von der Steuereinheit initiierten Aktionen (zum Beispiel das Aktivieren eines Stellenantriebes) relativ viel Energie verbrauchen, was z.B. bei batteriebetriebenen Komponenten ein häufiges Auswechseln der Batterie erforderlich macht. Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, Komponenten eines Heimautomatisierungssystems möglichst energiesparend betreiben zu können.
Dieses Problem wird durch das Heimautomatisierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch die Kommunikationsvorrichtung für ein Heimautomatisierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 22 sowie durch das Verfahren gemäß Anspruch 25 gelöst.
Danach wird ein Heimautomatisierungssystem bereitgestellt, mit
- mindestens einer Steuereinheit zum Steuern von Komponenten des Heimautomatisierungssystems;
- mindestens einer mit der Steuereinheit zusammenwirkenden Kommunikationsvorrichtung, über die eine Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinheit und mindestens einer Komponente des Heimautomatisierungssystems herstellbar ist,
- wobei die Kommunikationsvorrichtung ausgebildet ist, bei Empfang eines für die Komponente des Heimautomatisierungssystems bestimmten Kommunikationssignals der Steuereinheit eine Bewertung (insbesondere der Relevanz) des Kommunikationssignals vorzunehmen und in Abhängigkeit von der Bewertung das Kommunikationssignal entweder unverzüglich an die Komponente weiterzuleiten oder eine Weiterleitung zu einem späteren Zeitpunkt vorzunehmen oder auf die Weiterleitung zu verzichten.
Die Kommunikationsvorrichtung gibt demnach nicht einfach ein Kommunikationssignal der Steuereinheit an die Komponente, für die das Steuersignal bestimmt ist, weiter, sondern analysiert das Steuersignal dahingehend, ob die mit dem Steuersignal zu bewirkende Maßnahme tatsächlich zum aktuellen Zeitpunkt sinnvoll ist. Beispielsweise werden Stellsignale der Steuereinheit an einen Stellantrieb eines Ventils eines Heizkörpers zurückgehalten, wenn ein Anwesenheitsdetektor signalisiert, dass sich keine Person in dem Raum mit dem Heizkörper aufhält. Denkbar ist in diesem Fall, dass das Stellsignal erst dann übermittelt wird, wenn die Anwesenheit einer Person in dem Raum detektiert wird.
Mit anderen Worten besitzt die Kommunikationsvorrichtung eigene Intelligenz zur Beurteilung der Relevanz von Kommunikationssignalen der Steuereinheit. Insbesondere weist die Kommunikationsvorrichtung eine entsprechende Bewertungseinheit auf, die insbesondere in Form einer mit einer entsprechenden Software versehenen Hardwareeinrichtung (z.B. in Form eines Microcontrollers) ausgebildet ist. Denkbar ist allerdings auch die Verwendung einer speziellen Hardware (etwa eines ASICs). Die Weiterleitung eines zunächst zurückgehaltenen Kommunikationssignals kann, wie oben bereits angedeutet, z.B. durch das Signal eines Sensors (z.B. des erwähnten Anwesenheitssensors) ausgelöst werden. Denkbar ist jedoch auch, dass die Weiterleitung um ein vorgegebenes Zeitintervall aufgeschoben oder auf eine Weiterleitung gänzlich verzichtet wird. Dadurch, dass nicht jedes Kommunikationssignal der Steuereinheit unverzüglich an die Komponente weitergegeben und entsprechend nicht jede von der Steuereinheit vorgesehene Aktion sogleich ausgeführt wird, ist es möglich, den Energiebedarf der Komponente zu reduzieren. Insbesondere werden unnötige Funk- und/oder Stellvorgänge reduziert oder ganz vermieden. Somit wird der Betrieb der mindestens einen Komponente effizienter gestaltet, was insbesondere bei batteriebetriebenen oder per Energiewandler (d.h. mittels einer Energy Harvesting- Energiequelle wie z.B. einem Thermogenerator) betriebenen Komponenten von Vorteil ist. Beispielsweise verlängern sich bei batteriebetriebenen Komponenten die Intervalle für einen Batteriewechsel.
Möglich ist auch, dass die Kommunikationsvorrichtung in der Lage ist, Signale (z.B. Antwortsignale als Reaktion auf Steuersignale), die die Steuereinheit von der Komponente erwartet, zu erzeugen (zu simulieren), d.h. die Kommunikationsvorrichtung weist einen entsprechenden Rückkanal auf. Beispielsweise sendet die Kommunikationsvorrichtung ein auf ein Steuersignal hin erwartetes Antwortsignal an die Steuereinheit, auch wenn sie aufgrund der von ihr vorgenommenen Bewertung das Steuersignal gar nicht an die Komponente weitergeleitet hat, um eine Fehlermeldung der Steuereinheit zu vermeiden. Denkbar ist auch, dass die Steuereinheit einen Rückgabewert erwartet, wobei dieser Rückgabewert von der Kommunikationsvorrichtung an die Steuereinheit gesendet wird (z.B. wenn die Komponente weit von der Steuereinheit entfernt ist und der Wert nicht direkt von der Komponente an die Steuereinheit gesendet werden kann). Falls es sich bei der Komponente um einen Heizkörperstellantrieb handelt, könnte der erwartete Rückgabewert z.B. die Position des Stellantriebs betreffen.
Selbstverständlich können über die Steuereinheit und die Kommunikationsvorrichtung mehrere Komponenten gesteuert werden, die auch nicht unbedingt vom selben Typ sein müssen. So kann z.B. eine Steuerung sowohl von Aktuatoren als auch von Sensoren oder sonstigen elektrischen Einrichtungen erfolgen. Es wird auch darauf hingewiesen, dass unter einem „Heimautomatisierungssystem" insbesondere jedwedes System verstanden wird, das mindestens eine von einer Steuereinheit angesteuerte Komponente aufweist. Entsprechend stellt auch eine reine Heizungssteuerung (mit mindestens einem Heizungsventil, das über eine Steuereinheit angesteuert wird) ein„Heimautomatisierungssystem" dar.
Die Bewertung der Kommunikationssignale der Steuereinheit durch die Kommunikationsvorrichtung erfolgt insbesondere abhängig von vorhergehenden Kommunikationssignalen der Steuereinheit. Beispielsweise wird mit der Steuereinheit wie erwähnt insbesondere ein Aktuator (z.B. in Form eines Stellantriebs) angesprochen, wobei die Steuereinheit über die Kommunikationsvorrichtung entsprechende Stellsignale an den Aktuator sendet. Auf ein Weiterleiten eines Stellsignals an den Aktuator wird jedoch z.B. verzichtet, wenn kurz vorher (d.h. innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls) bereits ein Stellsignal an die Komponente übermittelt wurde, insbesondere um ein ungewünschtes Hin- und Herbewegen des Stellantriebes um eine Position zu vermeiden.
Denkbar ist auch, dass die Kommunikationsvorrichtung ausgebildet ist, mindestens eine Information betreffend eine (räumliche) Umgebung des Heimautomatisierungssystems zu empfangen, wobei die Bewertung des Kommunikationssignals der Steuereinheit abhängig von dieser Information erfolgt. Die Information stammt zum Beispiel von einer Komponente des Heimautomatisierungssystems, wobei es sich bei der Komponente zum Beispiel um einen Sensor handelt.
Beispielsweise ist der Sensor ein Temperatursensor, der eine Raumtemperatur misst, wobei die Kommunikationsvorrichtung zum Beispiel anhand der von dem Sensor bestimmten Raumtemperatur entscheidet, ob ein Stellsignal zum Stellen eines Stellantriebes eines Heizkörperventils des Heimautomatisierungssystems sinnvoll ist oder nicht und in Abhängigkeit von dieser Bewertung ein Kommunikationssignal (Steuersignal) der Steuereinheit übermittelt, von einer Übermittlung an die Komponente absieht oder später vornimmt.
Neben einem Temperatursensor kann das Heimautomatisierungssystem z.B. auch einen Luftfeuchtigkeits-, einen Sonneneinstrahlungs-, einen Gas- (insbesondere einen CO2-) und/oder Anwesenheitssensor umfassen, deren Signale ebenfalls von der Kommunikationsvorrichtung ausgewertet und zu Bewertung der Kommunikationssignale der Steuereinheit herangezogen werden können. Denkbar ist z.B. auch, dass GPS-Signale (z.B. eines Smartphones) betreffend einen Benutzer des Heimautomatisierungssystems verwendet werden, insbesondere zur Anwesenheitsdetektion oder zur Bestimmung einer voraussichtlichen Ankunftszeit eines Nutzers des Heimautomatisierungssystems („Geo Fencing"). Denkbar ist auch, dass es sich bei der Komponente um einen Multitasking-Sensor handelt, d.h. einen Sensor, der unterschiedliche Ereignisse detektieren kann; beispielsweise einen (z.B. an eine Stromquelle einer Lampe angeschlossenen) Rauchsensor, der mit einem Anwesenheitssensor kombiniert ist. Beispielsweise ist der Sensor (oder eine andere Komponente) mit der Kommunikationsvorrichtung kombiniert, z.B. mit dieser in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Generell kann die Kommunikationsvorrichtung als Bestandteil eines Ausstattungsgegenstands der Umgebung des Heimautomatisierungssystems ausgebildet sein, z.B. als Bestandteil eines Möbelstücks (etwa einer Lampe, z.B. einer Tischlampe).
Zusätzlich oder alternativ kann die Kommunikationsvorrichtung auch ausgebildet sein, Informationen betreffend die Umgebung des Heimautomatisierungssystems aus dem Internet zu empfangen; beispielsweise eine Wettervorhersage, auf deren Basis Kommunikationssignale der Steuereinheit an die Stellantriebe von Heizkörperventilen weitergeleitet werden oder nicht. Des Weiteren können sich z.B. auch die mit der Kommunikationsvorrichtung verbundenen Komponenten (z.B. ein Stellantrieb eines Heizkörperventils) des Heimautomatisierungssystems über die Kommunikationsvorrichtung mit dem Internet verbinden; etwa um Daten der Komponenten zur Analyse an ein externes, zentrales Datenmanagementsystem zu senden und/oder um Softwareupdates (z.B. einer Firmware der Komponenten) herunterzuladen. Über die Internetverbindung der Kommunikationsvorrichtung kann natürlich auch diese Daten an eine externe Einrichtung übermitteln und/oder Softwareupdates einspielen.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Kommunikationsvorrichtung eine Basiseinheit und eine mit der Basiseinheit in Kommunikationsverbindung (z.B. in Form einer Funkverbindung) stehende Zusatzeinheit. Die Zusatzeinheit ist insbesondere räumlich von der Basiseinheit getrennt (z.B. in einem anderen Raum) angeordnet.
Wie oben bereits erwähnt, kann die mindestens eine Komponente des Heimautomatisierungssystems über eine Batterie betrieben werden. Zusätzlich oder alternativ ist es auch denkbar, dass die Komponente mittels eines Energiewandlers mit elektrischer Energie versorgt wird. Bei dem Energiewandler handelt es sich beispielsweise um einen Thermogenerator, der bei Einwirkung eines Temperaturgefälles elektrische Energie erzeugt.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinheit ausgebildet, über ein erstes Kombinationsprotokoll zu kommunizieren, während die mindestens eine Komponente des Heimautomatisierungssystems ausgebildet ist, über ein zweites Kommunikationsprotokoll, das von dem ersten Kommunikationsprotokoll verschieden ist, zu kommunizieren, wobei die Kommunikationsvorrichtung so beschaffen ist, dass sie eine Kommunikation zwischen der Steuereinheit und der mindestens einen Komponente ermöglicht. Die Kommunikationsvorrichtung des Heimautomatisierungssystems erlaubt somit das Zusammenwirken (insbesondere das Steuern und/oder Verwalten) unterschiedlicher Komponenten (etwa unterschiedlicher Hersteller) des Heimautomatisierungssystems über eine gemeinsame Steuereinheit, das anderenfalls nicht möglich wäre.
Zur Umsetzung des ersten Protokolls in das zweite Protokoll weist die Kommunikationsvorrichtung insbesondere eine Schnittstelle auf, die Befehle des ersten Protokolls in Befehle des zweiten Protokolls oder umgekehrt übersetzt. Bei dem ersten und dem zweiten Kommunikationsprotokoll handelt es sich insbesondere jeweils um ein Funkkommunikationsprotokoll (z.B. WLAN, Zigbee, Thread, Z-Wave, wHart und/oder ein proprietäres Protokoll). Denkbar ist insbesondere, dass die Umsetzung der Befehle der Steuereinheit in das zweite Kommunikationsprotokoll erst nach der Bewertung der Relevanz des Befehls durch die Kommunikationsvorrichtung erfolgt. Darüber hinaus kann die Kommunikationsvorrichtung erweiterbar ausgestaltet sein, so dass Funkschnittstellen unterschiedlicher Protokolle hinzugefügt werden können. Beispielsweise können neue Funkprotokolle oder Übersetzungsalgorithmen (Übersetzungsprotokolle) per Software (insbesondere über das Internet) ergänzt werden, um neue Komponenten einzubinden.
Wie oben bereits erwähnt, handelt es sich bei der mindestens einen Komponente des Heimautomatisierungssystems zum Beispiel um einen Aktuator, insbesondere in Form eines Stellantriebes für ein Heizkörperventil, zur Bewegung eines Fensters oder einer Fensterabdeckung (etwa einer Jalousie) oder um einen Sensor. Es wird zudem darauf hingewiesen, dass die über die Kommunikationsvorrichtung gesteuerten Komponenten des Heimautomatisierungssystems lediglich eine Untergruppe der Komponenten des Heimautomatisierungssystems bilden können, d.h. es müssen nicht zwingend sämtliche Komponenten des Heimautomatisierungssystems über die Kommunikationsvorrichtung angesprochen werden, sondern es können z.B. auch einige Komponenten direkt mit der Steuereinheit kommunizieren. Denkbar ist natürlich auch, dass mehrere Steuereinheiten vorhanden sind, die über eine oder mehrere Kommunikationsvorrichtung mit den Komponenten des Heimautomatisierungssystems und/oder miteinander kommunizieren.
Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass neue Komponenten, die nicht unbedingt über die Steuereinheit des Heimautomatisierungssystems betreibbar sind, dadurch eingebunden werden, dass sie direkt über die Kommunikationsvorrichtung gesteuert werden. Das Einbinden von solchen neuen Komponenten kann z.B. durch Einspielen einer entsprechenden Software in die Kommunikationsvorrichtung (d.h. durch softwaretechnische Simulation) erfolgen, die insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der neuen Komponente ermöglicht.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Kommunikationsvorrichtung ausgebildet, ein Aufwecksignal zu erzeugen und an die mindestens eine Komponente des Heimautomatisierungssystems zu übermitteln, wobei das Aufwecksignal die Komponente bei Empfang aus einem energiesparenden Zustand (Schlafmodus) aufweckt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Aufwecksignal um ein akustisches Signal (z.B. um ein Ultraschallsignal oder ein Geräusch, das z.B. durch Klatschen oder per Stimme des Benutzers erzeugt wird). Denkbar ist jedoch auch, dass zum Aufwecken ein Funksignal oder ein optisches Signal verwendet wird. Beispielsweise wird infrarotes Licht verwendet, wobei z.B. auf ein Trägersignal ein Aufweckcode aufmoduliert ist.
Möglich ist darüber hinaus, dass die von der Kommunikationsvorrichtung angesprochene Komponente (insbesondere ein Heizkörperstellantrieb) ausgebildet ist, in vorgegebenen Zeitabständen (z.B. alle 10 Minuten) aus dem Schlafmodus aufzuwachen, wobei sie das Aufwachen der Steuereinheit mittels eines entsprechenden Aufwachsignals mitteilt, um anzuzeigen, dass sie für eine gewisse Zeit empfangsbereit ist. Die Kommunikationsvorrichtung kann nun so ausgebildet sein, dass sie anstelle oder zusätzlich zu der Komponente ein entsprechendes Aufwachsignal an die Steuereinheit sendet (d.h. die Komponente in dieser Hinsicht simuliert). Mit Hilfe eines (oben beschriebenen) Aufwecksignals kann die Kommunikationsvorrichtung die Komponente jedoch jederzeit aufwecken; insbesondere um Steuersignale an die Komponente zu senden und/oder Informationen von der Komponente abzurufen. Somit kann die Reaktionszeit zur Steuerung der Komponente gegenüber dem herkömmlichen Betrieb erhöht werden, beispielsweise können Steuersignale in kürzeren Intervallen gesendet werden.
Darüber hinaus kann die Kommunikationsvorrichtung eine Schnittstelle zur Kommunikation (z.B. per WLAN und/oder Bluetooth, insbesondere über„Low Power Bluetooth") mit einem mobilen Endgerät (insbesondere einem Smartphone oder einem portablen Computer) aufweisen. Über diese Schnittstelle können Parameter der Kommunikationsvorrichtung ausgelesen und/oder verändert werden. Insbesondere ist die Kommunikationsvorrichtung so ausgebildet, dass Parameter der Bewertung der Kommunikationssignale der Steuereinheit von einem Benutzer des Heimautomatisierungssystems verändert werden können; insbesondere über das erwähnte mobile Endgerät. Darüber hinaus kann die Kommunikationsvorrichtung so ausgestaltet sein, dass eine etwaige Kommunikation des mobilen Endgerätes mit der Steuereinheit nicht die Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung stört.
Die Kommunikationsvorrichtung kann zudem über mindestens eine Anzeige verfügen, auf der z.B. Informationen bezüglich ihres Zustandes und/oder betreffend die ausgeführten und/oder auszuführenden Aktionen der Kommunikationsvorrichtung dargestellt werden. Möglich ist auch, dass die Kommunikationsvorrichtung Sprachbefehle ausführen kann, z.B. können Parameter der Bewertung per Sprachbefehl verändert werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Kommunikationsvorrichtung für ein Heimautomatisierungssystem, insbesondere wie oben beschrieben, wobei das Heimautomatisierungssystem eine Steuereinheit zum Steuern von Komponenten des Heimautomatisierungssystems aufweist, und wobei über die Kommunikationsvorrichtung eine Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinheit und mindestens einer Komponente des Heimautomatisierungssystems herstellbar ist. Die Kommunikationsvorrichtung ist dazu ausgebildet, bei Empfang eines für die Komponente des Heimautomatisierungssystems bestimmten Kommunikationssignals der Steuereinheit eine Bewertung des Kommunikationssignals vorzunehmen und in Abhängigkeit von der Bewertung das Kommunikationssignal entweder unverzüglich an die Komponente weiterzuleiten oder eine Weiterleitung zu einem späteren Zeitpunkt vorzunehmen oder auf die Weiterleitung zu verzichten. Mögliche Ausgestaltungen der Kommunikationsvorrichtung wurden bereits oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Heimautomatisierungssystem erläutert. Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Kommunikationsvorrichtung für ein Heimautomatisierungssystem, insbesondere wie oben beschrieben, wobei das Heimautomatisierungssystem eine Steuereinheit zum Steuern von Komponenten des Heimautomatisierungssystems aufweist, und wobei über die Kommunikationsvorrichtung eine Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinheit und mindestens einer Komponente des Heimautomatisierungssystems herstellbar ist, wobei die Kommunikationsvorrichtung eine grafische Benutzerschnittstelle aufweist und/oder weitere Funktionalitäten bereitstellt. Insbesondere kann die Kommunikationsvorrichtung eine Kommunikation mit dem Internet oder über das Internet oder mit anderen Geräten (z.B. einem Fernseher) ermöglichen. Diese Zusatzfunktionalitäten können dadurch realisiert sein, dass die Kommunikationsvorrichtung nach Art eines Tablet-Computers ausgebildet ist oder einen Tablet-Computer aufweist.
Beispielsweise realisiert die Kommunikationsvorrichtung ein Informationscenter, über das Informationen (z.B. per Spracheingabe) abrufbar sind, wobei die gewünschten Informationen z.B. per Sprachausgabe zur Verfügung gestellt werden.
Zudem kann die Kommunikationsvorrichtung ausgebildet sein, eine Kommunikation zwischen Benutzern in unterschiedlichen Räumen (insbesondere unter Verwendung mehrerer Kommunikationsvorrichtungen und z.B. nach Walkie-Talkie Art bei Drücken eines Bedienknopfes der jeweiligen Kommunikationsvorrichtung) oder zu entfernten Kommunikationspartnern (etwa per Video- der Audioruf, insbesondere über das Internet) zu ermöglichen.
Es kann auch möglich sein, Komponenten eines Heimunterhaltungssystems (etwa eines Fernsehers) über die Kommunikationsvorrichtung zu steuern. Beispielsweise kann die Kommunikationsvorrichtung entsprechende Infrarotsignale aussenden (z.B. um Steuersignale einer Fernbedienung des Heimunterhaltungssystems zu verstärken). Denkbar ist etwa, dass eine Übersicht über das Fernsehprogramm über die Kommunikationsvorrichtung aus dem Internet abgerufen und ein Fernseher über die Kommunikationsvorrichtung auf einen gewünschten Kanal eingestellt wird.
Denkbar ist auch, dass die Kommunikationsvorrichtung als digitaler Assistent dient und z.B. das Erstellen von E-Mails, Kalendereinträgen etc. ermöglicht. Die Kommunikationsvorrichtung kann auch selber Unterhaltungsfunktionalität besitzen, z.B. einen Video- und/oder Audioplayer realisieren, etwa um Musik oder Videos aus dem Internet zu laden. Denkbar ist auch, dass sich Eingabegeräte (wie z.B. eine Maus oder eine Tastatur) mit der Kommunikationsvorrichtung verbinden lassen (z.B. drahtlos). Möglich ist auch, dass die Kommunikationsvorrichtung mit einem Fernseher oder einem sonstigen Display verbunden ist (insbesondere drahtlos), z.B. um auf dem Fernseher über die Kommunikationsvorrichtung Fotos oder Videos zu laden und sonstige Internetfunktionalitäten zu nutzen (etwa um im Internet zu surfen, Zeitungen zu lesen, soziale Netzwerke wie Facebook zu nutzen und/oder um Spiele im Internet zu spielen.
Diese Funktionalitäten können wie oben bereits erwähnt insbesondere durch die Verwendung eines mit entsprechender Software ausgestatteten Tablet-Computers als Bestandteil der Kommunikationsvorrichtung realisiert werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Heimautomatisierungssystems, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heimautomatisierungssystem eine Steuereinheit zum Steuern mindestens einer Komponente des Heimautomatisierungssystems aufweist, wobei ein für die Komponente des Heimautomatisierungssystems bestimmtes Kommunikationssignal der Steuereinheit durch eine Kommunikationsvorrichtung empfangen wird, wobei durch die Kommunikationsvorrichtung eine Bewertung des Kommunikationssignals vorgenommen wird und in Abhängigkeit von der Bewertung das Kommunikationssignal entweder unverzüglich an die Komponente weitergeleitet wird oder ein Weiterleiten des Kommunikationssignals zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt oder auf die Weiterleitung des Kommunikationssignals verzichtet wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm eines Heimautomatisierungssystems gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Figur 2 ein Blockdiagramm eines Heimautomatisierungssystems gemäß einem zweiten
Ausführung Beispiel der Erfindung.
Das in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Heimautomatisierungssystem 1 umfasst eine Steuereinheit (STE) 2, die zum Steuern eines Aktuators in Form eines Stellantriebes (STA) 3 eines Heizkörperventils dient. Insbesondere ist die Steuereinheit 2 ausgebildet, eine Mehrzahl von Stellantrieben zu steuern, auch wenn in Figur 1 lediglich ein derartiger Stellantrieb dargestellt ist. Derartige Steuereinheiten sind an sich bekannt und kommerziell erhältlich. Des Weiteren umfasst das Heimautomatisierungssystem 1 eine Kommunikationsvorrichtung 4, die sowohl mit der Steuereinheit 2 als auch mit dem Stellantrieb 3 zusammenwirkt, wobei über die Kommunikationsvorrichtung 4 eine Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinheit 2 und dem Stellantrieb 3 herstellbar ist. Des Weiteren ist mindestens ein Sensor 5 vorgesehen, der Informationen betreffend eine räumliche Umgebung des Heimautomatisierungssystems 1 an die Kommunikationsvorrichtung 4 sendet; z.B. Informationen bezüglich eines Raumes, in dem sich der Stellantrieb 3 befindet. Beispielsweise beinhalten die Informationen Daten, aus denen sich eine aktuelle oder eine zu erwartende Temperatur des Raumes ableiten lässt. Insbesondere können weitere Sensoren etwa zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit und/oder der Sonneneinstrahlung bezüglich des Raumes vorhanden sein. Denkbar ist auch, dass ein Anwesenheitssensor angeordnet ist, der anzeigt, ob sich eine Person in dem Raum befindet oder nicht. Der Sensor 5 und der Stellantrieb 3 weisen jeweils als Energiequelle eine Batterie und/oder einen Energiewandler, insbesondere einen Thermogenerator und/oder (insbesondere zur Versorgung des Sensors) eine Solarzelle, auf. Denkbar ist auch, dass die Kommunikationsvorrichtung 4, der Sensor 5 und/oder der Stellantrieb 3 einen Akku aufweisen, der z.B. induktiv (etwa per HF) geladen werden kann. Die Steuereinheit 2 sind hingegen mit einem Stromnetz verbunden. Denkbar ist auch, dass die Kommunikationsvorrichtung 4 mit einem Stromnetz verbunden ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 4 ist so ausgebildet, dass sie an den Stellantrieb 3 gerichtete Kommunikationssignale (insbesondere Stellsignale) der Steuereinheit 2 empfängt und an den Stellantrieb 3 weiterleitet. Die Kommunikationsvorrichtung 4 weist darüber hinaus den oben bereits erläuterten Rückkanal zur Simulation von Signalen des Stellantriebes 3 und/oder des Sensors 5 auf, so dass die Steuereinheit 2 nicht merkt, dass sie nicht unmittelbar mit dem Stellantrieb 3 oder dem Sensor 5 kommuniziert.
Die Weiterleitung der Stellsignale an den Stellantrieb 3 erfolgt jedoch nicht unbedingt unverzüglich. Vielmehr bewertet die Kommunikationsvorrichtung 4 die Stellsignale der Steuereinheit 2 im Hinblick darauf, ob ein Weiterleiten an den Stellantrieb 3 tatsächlich sinnvoll ist. Ist das Ergebnis der Bewertung, dass das Stellsignal zumindest aktuell nicht sinnvoll oder erforderlich ist, unterbleibt ein Übersenden des Stellsignals an den Stellantrieb 3 oder erfolgt erst zu einem späteren Zeitpunkt. Anderenfalls wird das Stellsignal an den Stellantrieb 3 unverzüglich weitergeleitet. Wie oben erwähnt, können mittels der Kommunikationsvorrichtung 4 unabhängig von der Steuereinheit 2 weitere Steuersignale (z.B. Stellsignale) an den Stellantrieb 3 gesendete werden (die z.B. über ein Mobilgerät an die Kommunikationsvorrichtung 4 übertragen werden).
Die Bewertung des Kommunikationssignals des Stellantriebes 2 erfolgt insbesondere unter Verwendung der vom Sensor 5 übermittelten Informationen (Daten). So wird ein Stellsignal der Steuereinheit 2, das bewirken soll, dass sich das mit dem Stellantrieb 3 zusammenwirkende Heizkörperventil öffnet (d.h. die Heizkörpertemperatur erhöht werden soll), beispielsweise nur dann sofort an den Stellantrieb 3 weitergeleitet, wenn ein Anwesenheitssensor anzeigt, dass sich tatsächlich eine Person in dem Raum mit dem Heizkörper befindet, oder wenn ein vorausbestimmter Anwesenheitszeitpunkt eintritt (Geo Fencing, s.o.). Möglich ist auch, dass das Weiterleiten der Stellsignale nur in bestimmten Zeiträumen erfolgt (die z.B. als regelmäßige Anwesenheitszeiträume ermittelt wurden). Analog kann auch bei bereits ausreichender Raumtemperatur (gemessen mittels des Sensors 5) ein Weiterleiten des Stellsignals zum Erhöhen der Heizkörpertemperatur unterbleiben. Des Weiteren kann in der Kommunikationsvorrichtung 4 ein Zeitraum (z.B. die Nachtstunden) hinterlegt sein, in dem der Stellantrieb 3 eine bestimmte, ebenfalls vorgegebene Stellung (in der z.B. das von ihm gesteuerte Ventil geschlossen ist) unabhängig von etwaigen Stellsignalen der Steuereinheit 2 einnehmen und entsprechend keine Stellsignale empfangen soll.
Die Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinheit 2 und der Kommunikationsvorrichtung 4 erfolgt insbesondere in Form einer Funkverbindung. Ähnlich kommuniziert die Kommunikationsvorrichtung 4 auch mit dem Stellantrieb 3 und dem Sensor 5 über eine Funkverbindung. Möglich ist dabei, dass der Stellantrieb 3 und der Sensor 5 möglichst oft in einen energiesparenden, inaktiven Zustand (Schlafmodus) gebracht werden, wobei sie vor einer Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung 4 zunächst aus diesem energiesparenden Zustand in einen aktiven Zustand geschaltet werden müssen. Hierfür sendet die Kommunikationsvorrichtung 4 zunächst ein Aufwecksignal an den Stellantrieb 3 und/oder den Sensor 5, um sie aus dem energiesparenden Zustand aufzuwecken. Anschließend erfolgt die eigentliche Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung 4, z.B. das Übersenden eines Stellsignals an den Stellantrieb 3 oder ein Steuersignal an den Sensor 5 (das dem Sensor 5 z.B. signalisiert, dass er Daten an die Kommunikationsvorrichtung 4 übermitteln soll).
Die Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung 4 und dem Stellantrieb 3 und dem Sensor 5 erfolgt somit jeweils über eine möglichst energiesparende „on demand" - Funkverbindung 401 (z.B. eine „smart energy"-Verbindung bei 868 MHz), während die Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung 4 und der Steuereinheit 2 über eine konventionelle Funkverbindung 402 läuft (die insbesondere über kommerziell erhältliche Komponenten realisiert wird).
Denkbar ist darüber hinaus, dass die Steuereinheit 2 ausgebildet ist, über ein erstes Kommunikationsprotokoll zu kommunizieren, während der Stellantrieb 3 und/oder der Sensor 5 über ein zweites Kommunikationsprotokoll kommunizieren, das von dem ersten Kommunikationsprotokoll verschieden ist. Die Kommunikationsvorrichtung 4 ist nun so ausgebildet, dass sie Befehle des ersten Kommunikationsprotokolls in Befehle des zweiten Kombinationsprotokolls und umgekehrt übersetzen kann. Somit ist mit Hilfe der Kommunikationsvorrichtung 4 eine Kommunikation unterschiedlicher Komponenten mit der Steuereinheit 2 möglich. Bei dem zweiten Kommunikationsprotokoll handelt es sich z.B. um ein proprietäres Protokoll der Komponente. Des Weiteren kann sowohl die Steuereinheit 2 als auch die Kommunikationsvorrichtung 4 ausgestattet sein, drahtlos mit einem mobilen Endgerät 6 (etwa in Form eines Smartphones) zu kommunizieren, insbesondere über eine LAN-, WLAN- und/oder Bluetooth-Verbindung. Auf dem mobilen Endgerät 6 kann eine Software („App") installiert sein, über die z.B. eine Einrichtung der Steuereinheit 2 und/oder der Kommunikationsvorrichtung 4 erfolgen kann. Insbesondere ist die Kommunikationsvorrichtung 4 so ausgebildet, dass Parameter der Bewertung der Kommunikationssignale der Steuereinheit 2 über das mobile Endgerät 6 verändert werden können. So kann zum Beispiel vom Benutzer festgelegt werden, ab welcher Raumtemperatur (mittels des Sensors 5 gemessen) ein Weiterleiten von Stellsignalen der Steuereinheit 2 zum Erhöhen der Heizkörpertemperatur an den Stellantrieb 3 unterbleiben oder verzögert werden soll. Des Weiteren kann auch ein Datenaustausch und/oder eine Steuerung des Stellantriebes 3, der Steuereinheit 2 und/oder des Sensors 5 mit Hilfe eines mit der Kommunikationsvorrichtung 4 verbundenen mobilen Endgeräts erfolgen.
Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Abwandlung des Heimautomatisierungssystems 1 der Figur 1 , wobei das Heimautomatisierungssystem 1 analog zur Figur 1 eine zentrale Steuereinheit 2 sowie eine Kommunikationsvorrichtung 4 aufweist. Darüber hinaus umfasst das Heimautomatisierungssystem 1 mindestens einen Stellantrieb 3 zum Steuern eines Heizkörperventils (nicht dargestellt), wobei die Steuereinheit 2 mit dem Stellantrieb 3 über die Kommunikationsvorrichtung 4 kommuniziert.
Anders als in Figur 1 besitzt die Kommunikationsvorrichtung 4 jedoch zwei räumlich voneinander getrennte Einheiten, nämlich eine Basiseinheit 41 und eine Zusatzeinheit 42 („Repeater"), wobei sich die Basiseinheit 41 sich in einem ersten Raum („RAUM 1 ") befindet, während die Zusatzeinheit 42 in einem anderen Raum („RAUM 2") angeordnet ist. Die Basiseinheit 41 kommuniziert einerseits mit der Steuereinheit 2 und andererseits mit dem Repeater 42. Der Repeater 42 wiederum steht in Kommunikationsverbindung mit zu steuernden Komponenten des Heimautomatisierungssystems 1 , d.h. insbesondere mit dem Stellantrieb 3. Die Aufteilung der Kommunikationsvorrichtung 4 in mehrere Komponenten ermöglicht insbesondere eine zuverlässige Steuerung auch von Komponenten, die sich nicht im selben Raum wie die Steuereinheit 2 befinden. Selbstverständlich kann die Kommunikationsvorrichtung 4 auch mehr als eine Zusatzeinheit 42 umfassen, wobei die mehreren Zusatzeinheiten z.B. in unterschiedlichen Räumen installiert sind.
Die oben erläuterte Bewertungs- und Übersetzungsfunktion der Kommunikationsvorrichtung 4 ist in der Basiseinheit 41 implementiert. Die Zusatzeinheit 42 empfängt die von der Basiseinheit 41 ausgesandten Kommunikationssignale und leitet sie an den Stellantrieb 3 und/oder den Sensor 5 weiter, wofür eine ebenfalls oben beschriebene„on demand" - Kommunikationsverbindung 401 verwendet wird. Zudem empfängt die Zusatzeinheit 42 Daten des Sensors 5 und leitet sie ggf. an die Basiseinheit 41 weiter. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Bewertungs- und/oder die Übersetzungsfunktion nicht von der Basiseinheit 41 , sondern von der Zusatzeinheit 42 realisiert werden.
Darüber hinaus steht die Zusatzeinheit 42 mit einer lokalen Temperatureingabeeinheit 7 in Kommunikationsverbindung, wobei ein Benutzer mit Hilfe der Temperatureingabeeinheit 7 eine für den Raum („Raum 2"), in dem sich der Stellantrieb 3 befindet, gewünschte Temperatur vorgeben kann. Die vorgegebene Temperatur wird von der Zusatzeinheit 42 insbesondere unmittelbar in ein Stellsignal umgesetzt und an den Stellantrieb 3 gesendet, wobei z.B. etwaige Stellsignale der Basiseinheit 41 überschrieben werden.
Darüber hinaus kann die Zusatzeinheit 42 analog zur Figur 1 mit einer Schnittstelle zur Kommunikation mit einem mobilen Endgerät 6 ausgebildet sein, wobei insbesondere Parameter der Bewertungsfunktion (oder anderer Funktionen der Basiseinheit 41 und/oder der Zusatzeinheit 42) über das mobile Endgerät 6 eingestellt werden können.
Bezugszeichenliste
1 Heimautomatisierungssystem
2 Steuereinheit
3 Stellantrieb
4 Kommunikationsvorrichtung
5 Sensor
6 Smartphone
7 Temperatureingabeeinheit
41 Basiseinheit
42 Zusatzeinheit
401 „on demand" - Funkverbindung
402 konventionelle Funkverbindung

Claims

Patentansprüche
1 . Heimautomatisierungssystem, mit
mindestens einer Steuereinheit (2) zum Steuern von Komponenten des Heimautomatisierungssystems (1 );
mindestens einer mit der Steuereinheit (2) zusammenwirkenden Kommunikationsvorrichtung (4), über die eine Kommunikationsverbindung (401 , 402) zwischen der Steuereinheit (2) und mindestens einer Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1 ) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) ausgebildet ist, bei Empfang eines für die Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1 ) bestimmten Kommunikationssignals der Steuereinheit (2) eine Bewertung des Kommunikationssignals vorzunehmen und in Abhängigkeit von der Bewertung das Kommunikationssignal entweder unverzüglich an die Komponente (3) weiterzuleiten oder eine Weiterleitung zu einem späteren Zeitpunkt vorzunehmen oder auf die Weiterleitung zu verzichten.
2. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung des Kommunikationssignals der Steuereinheit (2) abhängig von vorhergehenden Kommunikationssignalen der Steuereinheit (2) erfolgt.
3. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) ausgebildet ist, mindestens eine Information betreffend eine Umgebung des Heimautomatisierungssystems (1 ) zu empfangen, wobei die Bewertung des Kommunikationssignals der Steuereinheit (2) abhängig von dieser Information erfolgt.
4. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Information von einer Komponente (5, 7) des Heimautomatisierungssystems (1 ) bereitgestellt wird.
5. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor, der die Information betreffend die Umgebung des Heimautomatisierungssystems (1 ) bereitstellt.
6. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sensor um einen Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Gas- und/oder Anwesenheitssensor handelt.
7. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) ausgebildet ist, die Information betreffend die Umgebung des Heimautomatisierungssystems (1 ) aus dem Internet zu empfangen.
8. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Komponente (3) über eine Batterie und/oder einen Energiewandler mit elektrischer Energie versorgt wird.
9. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Energiewandler um einen Thermogenerator handelt.
10. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) eine Basiseinheit (41 ) und eine mit der Basiseinheit (41 ) in Kommunikationsverbindung stehende Zusatzeinheit (42) umfasst.
1 1 . Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) ausgebildet ist, über ein erstes Kommunikationsprotokoll zu kommunizieren, während die mindestens eine Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1 ) ausgebildet ist, über ein zweites Kommunikationsprotokoll, das von dem ersten Kommunikationsprotokoll verschieden ist, zu kommunizieren, wobei die Kommunikationsvorrichtung (4) so ausgebildet ist, dass sie eine Kommunikation zwischen der Steuereinheit (2) und der mindestens einen Komponente (3) ermöglicht.
12. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) eine Schnittstelle aufweist, die Befehle des ersten Kommunikationsprotokolls in Befehle des zweiten Kommunikationsprotokolls und/oder umgekehrt übersetzt.
13. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten und dem zweiten Kommunikationsprotokoll um ein Funkkommunikationsprotokoll handelt.
14. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der mindestens einen Komponente (3) um einen Aktuator und/oder einen Sensor handelt.
15. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator als Teil eines Heizungsventils für einen Heizkörper ausgebildet ist.
16. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) ausgebildet ist, ein Aufwecksignal zu erzeugen und an die mindestens eine Komponente (3) zu übermitteln, wobei das Aufwecksignal die Komponente (3) bei Empfang aus einem energiesparenden Zustand aufweckt.
17. Heimautomatisierungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufwecksignal ein akustisches Signal, ein optisches Signal oder ein Funksignal ist.
18. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) eine Schnittstelle zur Kommunikation mit mindestens einem mobilen Endgerät (6) aufweist.
19. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) so ausgebildet ist, dass Parameter der Bewertung der Kommunikationssignale der Steuereinheit (2) von einem Benutzer des Heimautomatisierungssystems (1 ) verändert werden können.
20. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) in einen Ausstattungsgegenstand einer Umgebung des Heimautomatisierungssystems integriert ist.
21 . Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) ausgebildet ist, unmittelbar mit einer Komponente zu kommunizieren, die nicht über die Steuereinheit (2) ansteuerbar ist.
22. Kommunikationsvorrichtung für ein Heimautomatisierungssystem, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heimautomatisierungssystem (1 ) eine Steuereinheit (2) zum Steuern von Komponenten des Heimautomatisierungssystems (1 ) aufweist, und wobei über die Kommunikationsvorrichtung (4) eine Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinheit (2) und mindestens einer Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1 ) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) ausgebildet ist, bei Empfang eines für die Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1 ) bestimmten Kommunikationssignals der Steuereinheit (2) eine Bewertung des Kommunikationssignals vorzunehmen und in Abhängigkeit von der Bewertung das Kommunikationssignal entweder unverzüglich an die Komponente (3) weiterzuleiten oder eine Weiterleitung zu einem späteren Zeitpunkt vorzunehmen oder auf die Weiterleitung zu verzichten.
23. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) eine grafische Benutzerschnittstelle aufweist.
24. Heimautomatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (4) nach Art eines Tablet-Computers ausgebildet ist oder einen Tablet-Computer aufweist.
25. Verfahren zum Betreiben eines Heimautomatisierungssystems, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heimautomatisierungssystem (1 ) eine Steuereinheit (2) zum Steuern mindestens einer Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1 ) aufweist, wobei ein für die Komponente (3) des Heimautomatisierungssystems (1 ) bestimmtes Kommunikationssignal der Steuereinheit (2) durch eine Kommunikationsvorrichtung (4) empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kommunikationsvorrichtung (4) eine Bewertung des Kommunikationssignals vorgenommen wird und in Abhängigkeit von der Bewertung das Kommunikationssignal entweder unverzüglich an die Komponente (3) weitergeleitet wird oder ein Weiterleiten des Kommunikationssignals zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt oder auf die Weiterleitung des Kommunikationssignals verzichtet wird.
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