WO2020007662A1 - Mobile multifunctional base station for a smart home system - Google Patents

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WO2020007662A1
WO2020007662A1 PCT/EP2019/066868 EP2019066868W WO2020007662A1 WO 2020007662 A1 WO2020007662 A1 WO 2020007662A1 EP 2019066868 W EP2019066868 W EP 2019066868W WO 2020007662 A1 WO2020007662 A1 WO 2020007662A1
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Abstract

The invention relates to a multifunctional base station for a smart home system, comprising at least one housing (1), a modem (27) which is arranged in the housing (1), a gateway (28) which is arranged in the housing (1) and is connected to the modem (27), a ventilation device (24, 24), a power supply at least for the modem (27) and the gateway (28), and a switch (25) for actuating the power supply of the gateway (28) in order to activate the gateway (28) in a delayed manner relative to the activation of the modem (27), wherein the base station forms a movable unit. The invention also relates to the use thereof.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Mobile multifunktionale Basisstation für ein Smart Home-System Mobile multifunctional base station for a smart home system
Technisches Gebiet Technical field
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile multifunktionale Basisstation für ein Smart Home-System. Ebenso betrifft die Erfindung ein System zur mobilen Internetanbindung für internetbasierte Stand-Alone-Produkte, wie sie unter anderem aus dem Bereich „Smart Home“ bekannt sind.  The present invention relates to a mobile multifunctional base station for a smart home system. The invention also relates to a system for mobile internet connection for internet-based stand-alone products, as are known, inter alia, from the “smart home” area.
Stand der Technik State of the art
Wie es auf dem vorliegenden Gebiet seit längerer Zeit bekannt ist gibt es mittlerweile technisch die Möglichkeit, Haushalts- und Multimedia-Geräte interagieren zu lassen und diese zentral fernzusteuern. Die dafür notwendigen technologischen Voraussetzungen werden durch die sogenannte Smart Home-Technologie bereitgestellt, durch die einerseits Alltagsvorgänge automatisiert werden können, die sogenannten Haushaltsgeräteautomation, und andererseits Geräte-Einstellungen wie beispielsweise einer Heizung, des Lichts, der Markisen oder Jalousien, der Lautsprecher, oder anderer Haushaltsgeräte (Kühlschrank, Mixer, etc.) per Computer oder Smartphone schnell an die persönlichen Bedürfnisse angepasst werden können. Unter dem Begriff "Smart Home" ist dabei generell ein informations- und sensortechnisch aufgerüstetes, in sich selbst und nach außen vernetztes Eigenheim zu verstehen, bei dem üblicherweise eine Erhöhung der Lebens- und Wohnqualität, der Betriebs- und Einbruchsicherheit und der Energieeffizienz angestrebt wird. Ferner gewinnt zudem nicht nur die endgerätlose Steuerung, beispielsweise über Sprachbefehle oder Gestensteuerung, zunehmend an Bedeutung, sondern auch das Zusammenspiel der Haushalts- und Multimedia-Geräte mit verschiedensten Sensoren im Haushalt. Grundlegende Basis dafür ist in der Regel die Verwendung eines sogenannten Gateways als zentrale Steuereinheit zum Betrieb einer derartigen Smart Home-Anlage bzw. eines derartigen Smart Home-Systems. Eine Multifunktionseinheit zum Steuern oder Regeln eines derartigen Smart Home- Systems in einem Haushalt kann beispielsweise der DE 10 2016 222 794 A1 entnommen werden, in der ein oder mehrere elektrische Netzwerkgeräte in einem intelligenten Heimnetzwerk gesteuert werden können, und zudem Umgebungssignale in einer Umgebung der Multifunktionseinheit bereitgestellt werden können, auf deren Basis ein entsprechendes Steuergerät angesteuert werden kann. Die Multifunktionseinheit des bekannten Stands der Technik weist ferner insbesondere ein Gehäuse auf, das für eine Wandmontage der Multifunktionseinheit in dem Haushalt des Heimnetzwerks ausgestaltet ist. As it has been known in the present field for a long time, there is now technically the possibility to let household and multimedia devices interact and to control them centrally. The technological prerequisites required for this are provided by the so-called smart home technology, which on the one hand can automate everyday processes, the so-called home appliance automation, and on the other hand device settings such as heating, light, awnings or blinds, loudspeakers, or others Household appliances (refrigerator, blender, etc.) can be quickly adapted to personal needs using a computer or smartphone. The term "smart home" is generally to be understood as an information and sensor technology upgraded, internally and externally networked home, in which an improvement in the quality of life and living, operational and burglar security and energy efficiency is usually sought. Furthermore, not only is the device-less control, for example via voice commands or gesture control, becoming increasingly important, but also the interaction of household and multimedia devices with a wide variety of sensors in the household. The basic basis for this is generally the use of a so-called gateway as a central control unit for operating such a smart home system or such a smart home system. A multifunction unit for controlling or regulating such a smart home system in a household can be found, for example, in DE 10 2016 222 794 A1, in which one or more electrical network devices can be controlled in an intelligent home network, and also ambient signals in an environment of the multifunction unit can be provided, on the basis of which a corresponding control device can be controlled. The multifunction unit of the known prior art furthermore has, in particular, a housing which is designed for wall mounting of the multifunction unit in the household of the home network.
Obwohl viele der verwendeten Sensoren und Aktoren einer Smart Home-Anlage, wie zum Beispiel Bewegungsmelder, Lampen, Wetterstationen, Kameras usw., witterungsbeständig, energieautark und für Anwendungen im Freien gebaut sind, sind aber jedoch die zur Steuerung notwendigen Gateways bisher ausschließlich für den Einsatz in geschlossenen Räumen mit einer Installation an einer vorbestimmten Stelle konzipiert. Zudem benötigen die Gateways der bisher bekannten Systeme durchgehend eine dauerhafte, kabelgebundene Verbindung mit dem Internet und müssen ferner über eine Festinstallation mit einer Spannungsquelle (z.B. mit einer Steckdose) verbunden sein. Although many of the sensors and actuators used in a smart home system, such as motion detectors, lamps, weather stations, cameras, etc., are weatherproof, energy self-sufficient and built for outdoor applications, the gateways required for control have so far been exclusively for use in closed rooms with an installation at a predetermined location. In addition, the gateways of the previously known systems require a permanent, wired connection to the Internet throughout and must also be connected to a voltage source (e.g. a socket) via a permanent installation.
Entsprechend war es mit den bisher bekannten Anlagen oder Systemen nicht möglich, an Orten betrieben zu werden, die keinen kabelgebundenen Internetanschluss oder keinen Stromanschluss bereitstellen. Ferner ist es unter anderem aufgrund von bisher hierfür fehlenden vorgegebenen Schutzarten oder Schutzklassen auch nicht möglich, die bekannten Anlagen oder Systeme an Orten einzusetzen, an denen diese erhöhter Feuchtigkeit, Staub, oder ähnlichen ungünstigen Fremdeinflüssen ausgesetzt sind. Ein Schutz gegen Stoß, Schlag oder Eindringen von Fremdkörpern ist bei den bisher bekannten Anlagen oder Systemen ebenfalls nicht gegeben. Es gibt jedoch nicht nur an sicheren Orten, an denen die vorgenannten ungünstigen Fremdeinflüsse grundsätzlich nicht auftreten, also üblicherweise in Eigenheimen oder anderen feststehenden Gebäuden (Firmengebäude, etc.), Bedarf nach derartigen Anlagen oder Systemen bzw. nach den Funktionen, die derartige Anlagen oder Systeme zu bieten haben. Beispielsweise sind andere,„unsichere“ Orte denkbar, an denen derartige Anlagen oder System zum Einsatz kommen könnten. Beispielsweise ist es denkbar, dass Anwender die vielfachen Funktionen einer Smart Home-Anlage in ortsveränderlichen Räumlichkeiten, wie zum Beispiel auf einem Boot (Yachten, Sportbooten, etc.), in einem Wohnmobil oder in einem mobilen Container, oder auch in eigenheimfernen Räumlichkeiten nutzen wollen, wie zum Beispiel in landwirtschaftlichen Betrieben, Fertigungshallen, Autowerkstätten, Bootshäusern, Ferienhäusern, Gartenhäusern, Jagdhütten, etc. Demnach besteht auf dem vorliegenden Gebiet der Technik ein wesentlicher Bedarf, eine Anlage oder ein System zum Betrieb eines Smart Home- Netzwerkes bereitzustellen, die den vorgenannten Fremdeinflüssen standhält und außerdem in der Lage ist, ortsveränderlich eingesetzt zu werden. Accordingly, it was not possible with the previously known plants or systems to be operated in locations which do not provide a wired Internet connection or a power connection. Furthermore, it is also not possible, inter alia because of the lack of predefined protection classes or protection classes, to use the known systems or systems in locations where they are exposed to increased moisture, dust or similar unfavorable external influences. Protection against impact, impact or penetration of foreign bodies is also not provided in the previously known systems or systems. However, there is not only a need for such systems or systems or for the functions that such systems or. There are not only in safe places where the aforementioned unfavorable external influences do not generally occur, i.e. usually in homes or other fixed buildings (company buildings, etc.) Systems have to offer. For example, other "unsafe" locations are conceivable where such systems or systems could be used. For example, it is conceivable that users can combine the multiple functions of a smart home system in portable spaces, such as on a boat (yachts, sports boats, etc.) Want to use a mobile home or in a mobile container, or also in a home away from home, such as in agricultural operations, production halls, auto repair shops, boat houses, holiday homes, garden houses, hunting lodges, etc. Accordingly, there is a significant need in the field of technology at hand, a system or to provide a system for operating a smart home network that can withstand the above-mentioned external influences and is also able to be used in a mobile location.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Die oben genannten und weitere Probleme des Stands der Technik werden in der hier vorgeschlagenen Lösung durch eine multifunktionale Basisstation für ein Smart Home- System gelöst.  The above-mentioned and other problems of the prior art are solved in the solution proposed here by a multifunctional base station for a smart home system.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die multifunktionale Basisstation für ein Smart Home-System als Komponenten zumindest ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse angeordnetes Modem, ein in dem Gehäuse angeordnetes Gateway, welches mit dem Modem verbunden ist, eine Belüftungseinrichtung, eine Stromversorgung zumindest für das Modem und das Gateway, und einen Schalter zur Ansteuerung der Stromversorgung des Gateways, für eine zeitverzögerte Aktivierung des Gateways gegenüber der Aktivierung des Modems, wobei die erfindungsgemäße multifunktionale eine ortsveränderliche Einheit ausbildet. Hier besteht die Notwendigkeit des Schalters prinzipiell darin, dass sowohl Modem als auch Gateway gleichzeitig über die Stromversorgung (AN/AUS) mit Spannung versorgt werden, wodurch diese Komponenten im Grunde gleichzeitig eingeschaltet werden. Da das Gateway jedoch funktionsbedingt unmittelbar nach dessen Einschalten nach einem WLAN-Netzwerk sucht, das Modem jedoch durch den in der Regel etwas länger dauernden Verbindungsaufbau noch nicht in der Lage war, dieses WLAN-Netzwerk bereitzustellen, geht das Gateway ohne erfolgreiche WLAN-Verbindung üblicherweise automatisch zurück in einen unerwünschten Stand-by-Modus. Um nun eine Zeitverzögerung zwischen WLAN-Netzwerk-Etablierung und Einwählen des Gateways zu erreichen, ist es notwendig, dass das Gateway zeitverzögert zugeschaltet werden kann. Entsprechend wird eine entsprechende Verkabelung mit dem Schalter im Gehäuse bereitgestellt. Aktiviert man nun die Stromversorgung der Basisstation, beispielsweise durch Einstecken des Stromkabels in eine Spannungsquelle (Steckdose), baut das Modem zuerst eine Verbindung mit einem LTE-Breitbandfunknetz auf. Eine bestehende Verbindung wird dann beispielsweise durch Leuchtdioden des Modems angezeigt. Hat das Modem eine Verbindung mit dem Internet aufgebaut, so wird nun durch Betätigen des Schalters das Gateway eingeschaltet. Durch diese funktionale Reihenfolge kann das Problem des unerwünschten Stand-by Modus des Gateways verhindert werden. According to a first aspect of the present invention, the multifunctional base station for a smart home system comprises as components at least one housing, a modem arranged in the housing, a gateway arranged in the housing, which is connected to the modem, a ventilation device, at least one power supply for the modem and the gateway, and a switch for controlling the power supply of the gateway, for a delayed activation of the gateway compared to the activation of the modem, the multifunctional unit according to the invention forming a portable unit. In principle, the switch is required here for both the modem and gateway to be supplied with voltage simultaneously via the power supply (ON / OFF), which means that these components are basically switched on at the same time. However, since the gateway searches for a WLAN network due to its function immediately after it is switched on, but the modem was usually not able to provide this WLAN network due to the connection process, which usually takes a little longer, the gateway usually works without a successful WLAN connection automatically returns to an unwanted stand-by mode. In order to achieve a time delay between WLAN network establishment and dialing in the gateway, it is necessary that the gateway can be activated with a time delay. Corresponding cabling is provided with the switch in the housing. If you now activate the power supply of the base station, for example by plugging the power cable into a voltage source (socket), the modem first establishes a connection to an LTE broadband radio network. An existing one Connection is then indicated, for example, by LEDs on the modem. If the modem has established a connection to the Internet, the gateway is now switched on by pressing the switch. This functional order can prevent the problem of the unwanted stand-by mode of the gateway.
Gemäß einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse als staubdichtes, gegen Strahlwasser geschütztes und stoßfestes Gehäuse ausgebildet, wobei das Gehäuse ein mehrteiliges Leergehäuse sein kann, dessen Komponenten miteinander verbindbar sind. Das Gehäuse kann beispielsweise als viereckiger Kasten ausgebildet sein. Dabei kann das Gehäuse wenigstens aus einem hohlen Grundkörper, einem Deckel und einer zwischen dem Grundkörper und dem Deckel angeordneten Dichtung bestehen, wobei der Deckel des Gehäuses transparent sein kann, wodurch eine Anzeige des Modems und/oder eine Anzeige des Gateways einsehbar ist, so zum Beispiel um die Leuchtdioden des Modems einzusehen und um zu erkennen, ob das Modem eine Verbindung mit dem Internet aufgebaut hat. Der Deckel und der Grundkörper des Gehäuses können fest mit Verschlussschrauben oder dergleichen verbunden sein, wobei die Dichtung zwischen Deckel und Grundkörper so eingeklemmt ist, dass die Verbindung zwischen Deckel und Grundkörper die Anforderungen nach Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529 erfüllt. According to a further development of the present invention, the housing is designed as a dust-proof, shock-proof housing that is protected against water jets, wherein the housing can be a multi-part empty housing, the components of which can be connected to one another. The housing can be designed, for example, as a square box. The housing can consist of at least one hollow base body, a cover and a seal arranged between the base body and the cover, wherein the cover of the housing can be transparent, whereby a display of the modem and / or a display of the gateway can be viewed, so for Example to see the LEDs of the modem and to see if the modem has established a connection to the Internet. The cover and the base body of the housing can be firmly connected with screw plugs or the like, the seal between the cover and base body being clamped in such a way that the connection between the cover and base body meets the requirements of protection class IP 65 according to DIN EN 60529.
Eine zusätzliche Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung setzt die Stromversorgung als eine in dem Gehäuse angeordnete interne Stromversorgung um, beispielsweise in Form einer optional wiederaufladbaren Batterieversorgung. Wird dabei beispielsweise die Basisstation mit unabhängigen zusätzlichen externen Spannungsversorgung betrieben, so zum Beispiel einer Solarzelle, einer Windkraftanlage in ausreichender Dimensionierung, oder dergleichen, kann die Basisstation dauerhaft völlig autark arbeiten. An additional further development of the present invention implements the power supply as an internal power supply arranged in the housing, for example in the form of an optionally rechargeable battery supply. If, for example, the base station is operated with an independent additional external power supply, for example a solar cell, a wind turbine of sufficient dimensions, or the like, the base station can work completely independently in the long term.
Alternativ dazu kann die Stromversorgung eine externe Stromversorgung sein, beispielsweise betrieben mit 230V Wechselspannung oder 12V Gleichspannung. Bei der 230V-Variante ist üblicherweise am Einsatzort eine Spannungsquelle mit 230 Volt vorhanden, mit dem Vorteil, dass externe Geräte wie Kameras und deren Netzgeräte auch über diese Spannungsquelle versorgt werden können. Zudem ist bei dieser Ausführung kein entsprechendes Step-Down-Modul erforderlich. Bei der alternativen Ausführung mit einer 12V-Spannungsversorgung kann die Basisstation an jeder Zigarettenanzünder-Buchse eingesteckt und betrieben werden, wie sie in Wohnmobilen, Booten, etc. üblicherweise vorhanden ist. Dadurch kann eine weiter erhöhte Benutzerfreundlichkeit erreicht werden. Die Stromversorgung kann mittels eines witterungsbeständigen und trittfesten Stromkabels umgesetzt sein, welches das Innere des Gehäuses mit dem Äußeren des Gehäuses verbindet, wobei eine Schutzummantelung um das Stromkabel herum vorgesehen sein kann, beispielsweise in Gestalt einer Tülle nach Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529. Durch die Verwendung nur eines Anschlusskabels der Basisstation kann deren Benutzerfreundlichkeit stark erhöht werden. Um dieses witterungsbeständig und trittfest auszuführen kann die verwendete Stromleitung in der Ausführung H07RN-F für hohe mechanische Belastung, auch für die dauerhafte Verwendung im Freien verbaut. Um die Schutzart durchgehend zu erhalten, kann für die Durchführung des Anschlusskabels durch das Gehäuse ebenfalls eine Tülle in der Schutzart IP 65 DIN EN 60529 verwendet werden. Durch den Verbau sämtlicher Komponenten in einem einzigen Gehäuse mit nur einem Anschlusskabel mit Stecker entfallen gleichzeitig jegliche Installationsarbeiten für die Basisstation vor Ort. Die Station kann entsprechend an jeden beliebigen Ort transportiert, eingesteckt und dadurch einfach in Betrieb genommen werden. Jegliche funkbasierten Sensoren und Aktoren können ebenfalls am Einsatzort ohne Installationsarbeiten aufgestellt werden und verbinden sich vorzugsweise automatisch mit der zentralen Steuereinheit, dem Gateway der Basisstation, wodurch die Benutzerfreundlichkeit der erfindungsgemäßen Basisstation noch weiter erhöht wird. Alternatively, the power supply can be an external power supply, for example operated with 230V AC or 12V DC. With the 230V variant, a voltage source with 230 volts is usually available on site, with the advantage that external devices such as cameras and their power supplies can also be supplied via this voltage source. In addition, no corresponding step-down module is required for this version. In the alternative version with a 12V power supply, the base station can be plugged in and operated at any cigarette lighter socket, as is the case in mobile homes, Booting, etc. is usually present. This allows a further increased user friendliness to be achieved. The power supply can be implemented by means of a weather-resistant and tread-resistant power cable which connects the inside of the housing to the outside of the housing, wherein a protective sheath can be provided around the power cable, for example in the form of a grommet according to protection class IP 65 in accordance with DIN EN 60529 the use of only one connection cable of the base station can greatly increase its user friendliness. In order to make this weather-resistant and sturdy, the power line used can be installed in the H07RN-F version for high mechanical loads, also for permanent outdoor use. In order to maintain the protection class consistently, a grommet with protection class IP 65 DIN EN 60529 can also be used to lead the connection cable through the housing. By installing all components in a single housing with only one connection cable with plug, all installation work for the base station on site is eliminated. The station can be transported to any location, plugged in and thus easily put into operation. Any radio-based sensors and actuators can also be set up on site without installation work and preferably connect automatically to the central control unit, the gateway of the base station, which further increases the user-friendliness of the base station according to the invention.
Durch die Verwendung von relativ sensiblen Baugruppen aus der Flaustechnik hat sich ein weiteres Problem ergeben. Öffnet der Benutzer das Gehäuse um zum Beispiel die LTE-Sim-Karte einzuführen oder einen eventuell notwendigen Reset des Gateways oder des Modems vorzunehmen, kann Feuchtigkeit in das Gehäuse gelangen. Dieses Problem wird durch die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung gelöst. Diese besteht beispielsweise zumindest aus zwei Teilen, welche höhenversetzt an zwei gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses angeordnet sind, wodurch ein Kamineffekt in dem Gehäuse erzeugt werden kann, um Feuchtigkeit aus dem Gehäuse verlässlich abtransportieren zu können, und dadurch die Komponenten in dem Gehäuse vor Beschädigung zu schützen. Durch die staubdichte und Strahlwasser-geschützte Bauart des Gehäuses könnte diese Feuchtigkeit anders nicht mehr entweichen und würde zu Beschädigungen der Komponenten führen, beispielsweise durch Korrosion. Gemäß einer anderen Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung erfüllt das Gehäuse und/oder die Entlüftung die Voraussetzungen nach Schutzart IP 65 nach DIN EN 60529. Ferner kann das Gateway ein Multiprotokoll-Gateway sein. Entsprechend bedient das Gateway ein sogenanntes „offenes System“ und dient dadurch zur herstellerunabhängigen Steuerung und Verwaltung sämtlicher Sensoren und Aktoren, beispielsweise mit EnOcean®- und Z-Wave-Funktechnologie, ZigBee und Wireless M- Bus. Daher lassen sich viele Komponenten von namhaften Drittherstel lern einbinden. Das Multiprotokoll-Gateway ist flexibel erweiterbar, lässt sich individuell konfigurieren und per App steuern. Ereignisse, Meldungen und Messwerte werden dokumentiert und es erfolgt gegebenenfalls eine Warnmeldung an mobile Endgeräte (Smartphones, Tablet-PCs). Zudem oder alternativ dazu kann das Modem ein LTE-Modem mit Multibandunterstützung sein und eine LTE-Sim-Karte umfassen, beispielsweise zur Anbindung über LTE (4G), UMTS (3G) und/oder GSM (2G), oder auch zur Anbindung über jeden neueren Standard, so z.B. 5G oder fortfolgende. Zudem oder alternativ dazu kann die Verbindung zwischen Modem und Gateway durch ein LAN-Kabel umgesetzt sein. Another problem has arisen through the use of relatively sensitive assemblies from the flaming technique. If the user opens the housing, for example to insert the LTE Sim card or to reset the gateway or the modem if necessary, moisture can get into the housing. This problem is solved by the ventilation device according to the invention. This consists, for example, of at least two parts, which are arranged offset in height on two opposite walls of the housing, as a result of which a chimney effect can be produced in the housing in order to be able to reliably remove moisture from the housing and thereby protect the components in the housing from damage , Due to the dust-tight and jet-proof design of the housing, this moisture could no longer escape and would lead to component damage, for example due to corrosion. According to another further development of the present invention, the housing and / or the ventilation meets the requirements of protection class IP 65 according to DIN EN 60529. Furthermore, the gateway can be a multi-protocol gateway. Accordingly, the gateway operates a so-called "open system" and is used for manufacturer-independent control and management of all sensors and actuators, for example with EnOcean® and Z-Wave radio technology, ZigBee and Wireless M-Bus. Therefore, many components from well-known third-party manufacturers can be integrated. The multiprotocol gateway is flexibly expandable, can be individually configured and controlled via an app. Events, messages and measured values are documented and, if necessary, a warning message is sent to mobile devices (smartphones, tablet PCs). In addition or alternatively, the modem can be an LTE modem with multi-band support and can include an LTE Sim card, for example for connection via LTE (4G), UMTS (3G) and / or GSM (2G), or also for connection via anyone newer standard, such as 5G or subsequent. In addition or as an alternative to this, the connection between the modem and gateway can be implemented using a LAN cable.
Ferner kann bei der vorliegenden Erfindung eine Positionierung des Modems in dem Gehäuse durch eine U-Profil-Befestigung umgesetzt sein, wobei das Modem abnehmbar an der U-Profil-Befestigung angebracht sein kann, beispielsweise mittels flexibler Gummibänder. Während das Gateway an dafür vorgesehenen Befestigungsstellen in dem Gehäuse ohne bauliche Veränderungen einer Montageplatte des Leergehäuses montiert werden kann, kann für das LTE-Modem eine spezielle Befestigung in Form des U-Profils notwendig sein. Es kann sich dabei um ein U-Profil handeln, das senkrecht aus der Montageplatte des Gehäuses hervorsteht. Dieses U-Profil ermöglicht dadurch einerseits das Befestigen des Modems mit Silikonbändern, zum anderen gewährt es von unten den Zugang zum SIM-Karten- Einschub des Modems, sowie zum Steckplatz des Netzkabels, was die Benutzerfreundlichkeit und Bedienbarkeit der erfindungsgemäßen Basisstation weiter erhöht. Furthermore, in the present invention, the modem can be positioned in the housing by means of a U-profile fastening, the modem being detachably attached to the U-profile fastening, for example by means of flexible rubber bands. While the gateway can be installed in the housing at designated mounting points without structural changes to a mounting plate of the empty housing, a special fastening in the form of the U-profile may be necessary for the LTE modem. It can be a U-profile that protrudes vertically from the mounting plate of the housing. This U-profile enables the modem to be fastened on the one hand with silicone straps, on the other hand it grants access from below to the SIM card slot of the modem and to the power cord slot, which further increases the user-friendliness and operability of the base station according to the invention.
Generell gesagt konnten die bisher vorgeschlagenen Systeme des Stands der Technik die Vorteile einer Smart Home-Anlage zwar umsetzen, unter anderem sogar ein Hochleistungs-LTE-Modem zum Aufbau einer dauerhaften Internetverbindung, diese konnten aber nicht ortsveränderlich eingesetzt werden, da die dafür notwendigen Bauteile durchwegs für eine nicht ortsveränderliche Festinstallation vorgesehen sind und für Anwendungen in feuchten, staubigen und anderen widrigen Umgebungsverhältnissen nicht geeignet sind. Die vorliegende Lösung bietet nun jedoch eine Lösung zu diesem Problem, indem der Einbau sämtlicher, für den Betrieb einer solchen Anlage notwendiger Komponenten in einem einzigen Gehäuse, insbesondere einem staubdicht und Strahlwasser geschützten Elektroinstallationsgehäuse, umgesetzt werden kann, so dass eine derartige Anlage nun an jedem beliebigen Ort betrieben werden kann. So kann die erfindungsgemäße Basisstation auch als zentrale Steuereinheit einer kompletten Smart Home-Anlage Verwendung finden, als mobiler Hotspot mit WLAN-Router für Stand Alone-Produkte im Bereich Smart Home, als Empfangsanlage zum Streamen von Musik und TV via Internet, als Stand-alone Einbruchmeldefunktion, als autarke dauerhafte Videoüberwachung, oder aber zum Einsatz als Energiemonitoring-Vorrichtung für verschiedene Gerätschaften an beliebigen Örtlichkeiten. Generally speaking, the previously proposed systems of the prior art were able to implement the advantages of a smart home system, including even a high-performance LTE modem for establishing a permanent Internet connection, but these could not be used in a portable manner, since the components required for this were consistently used are intended for a permanent installation that cannot be moved and are not suitable for applications in damp, dusty and other adverse environmental conditions. However, the present solution now offers a solution to this problem in that the installation of all the components necessary for the operation of such a system can be implemented in a single housing, in particular a dustproof and jet-proof electrical installation housing, so that such a system can now be implemented on everyone can be operated anywhere. The base station according to the invention can also be used as a central control unit of a complete smart home system, as a mobile hotspot with WLAN router for stand-alone products in the smart home sector, as a receiving system for streaming music and TV via the Internet, as a stand-alone Intrusion detection function, as a self-sufficient permanent video surveillance, or for use as an energy monitoring device for various devices at any location.
Wie hier und auch in den beigefügten Ansprüchen eventuell verwendet, können die Singularformen "ein"/"eine"/„einer“ und "derVdieVdas" auch deren Plural umfassen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt. In ähnlicher Weise sind die Wörter "umfassen", "enthalten" und "aufweisen" sowohl als„ausschließlich“ als auch „nicht ausschließlich“ zu verstehen, also im Sinne von "einschließlich, aber nicht beschränkt auf...". Die Begriffe "mehrere", "Vielfaches" oder "Vielzahl" beziehen sich üblicherweise auf zwei oder mehr, d.h. 2 oder >2, einschließlich weiterer ganzzahliger Vielfacher von 1 , wobei sich die Begriffe "einzeln" oder "allein" auf eins (1 ) beziehen, also Ferner ist der Ausdruck "mindestens eins" oder„wenigstens eins“ als eins oder mehrere, d.h. 1 oder >1 , ebenfalls mit ganzzahligen Vielfachen, zu verstehen. Außerdem sollen sich die Wörter "hierin", "oben", "vorher" und "unten" oder „nachfolgend“ und Wörter mit ähnlicher Bedeutung, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, auf diese Beschreibung insgesamt und nicht auf bestimmte Teile der Beschreibung beziehen. As used here and also in the appended claims, the singular forms "a" / "an" / "an" and "derVdieVdas" may also include their plural, unless the context clearly dictates otherwise. Similarly, the words "comprise", "contain" and "have" are to be understood both as "exclusively" and "not exclusively", ie in the sense of "including, but not limited to ...". The terms "multiple", "multiple" or "plurality" usually refer to two or more, i.e. 2 or> 2, including other integer multiples of 1, where the terms "individually" or "alone" refer to one (1), so furthermore the expression "at least one" or "at least one" as one or more, i.e. 1 or> 1, also with integer multiples. In addition, the words "herein", "above", "before" and "below" or "below" and words of similar meaning, when used in this specification, are intended to refer to this description as a whole and not to certain parts of the description ,
Die Beschreibung spezifischer Ausführungsformen in dieser Schrift soll nicht als erschöpfend angesehen werden, oder die hierin gegebene Offenbarung soll nicht auf die genaue offenbarte Form beschränkt werden. Während hierin beschriebene spezifische Ausführungsformen und Beispiele für die Offenbarung zur Veranschaulichung dienen, sind verschiedene äquivalente Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung möglich, wie es von einem Fachmann auf dem vorliegenden technischen Gebiet erkennbar ist. Spezielle technische Elemente von beschriebenen Ausführungsformen können für technische Elemente in anderen Ausführungsformen kombiniert oder durch diese ersetzt werden. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente, um Wiederholungen zu vermeiden, und Teile, die der Fachmann ohne spezielles Wissen umsetzen kann, können aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen werden. Während Vorteile, die bestimmten Ausführungsformen der Offenbarung zugeordnet sind, im Zusammenhang mit diesen Ausführungsformen beschrieben werden, können andere Ausführungsformen ebenfalls diese Vorteile aufweisen. The description of specific embodiments in this document is not intended to be exhaustive, or the disclosure provided herein is not to be limited to the precise form disclosed. While specific embodiments and examples of the disclosure described herein are illustrative, various equivalent modifications are possible within the scope of the disclosure, as will be apparent to those skilled in the art. Special technical elements from Embodiments described can be combined or replaced by technical elements in other embodiments. In the drawings, like reference numerals designate like elements to avoid repetition, and parts that those skilled in the art can implement without special knowledge can be omitted for clarity. While advantages associated with certain embodiments of the disclosure are described in connection with these embodiments, other embodiments may also have these advantages.
Die nachfolgenden Ausführungsformen sollen verschiedene mögliche Modifikationen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Als solche sind alle spezifischen technischen Details, wie sie nachfolgend ebenfalls diskutiert werden, nicht als Beschränkungen des Umfangs der vorliegenden Erfindung auszulegen. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung abzuweichen, wie er durch die angehängten Ansprüche festgelegt ist. Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten, in den Figuren dargestellten Ausführungsformen. The following embodiments are intended to illustrate various possible modifications of the present invention. As such, all specific technical details as also discussed below are not to be construed as limitations on the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present application as defined by the appended claims. Further aspects and advantages of the present invention result from the following description of the preferred embodiments shown in the figures.
Figurenbeschreibung figure description
Es zeigt: It shows:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Basisstation gemäß einer ersten Figure 1 is a schematic representation of a base station according to a first
Ausführungsform der Erfindung mit einem Aufbau der Komponenten in der Ausführung mit einer 230V-Spannungsversorgung; und  Embodiment of the invention with a structure of the components in the version with a 230V power supply; and
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Basisstation gemäß einer zweiten Figure 2 is a schematic representation of a base station according to a second
Ausführungsform der Erfindung mit einem Aufbau der Komponenten in der Ausführung mit einer 12V-Spannungsversorgung. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Embodiment of the invention with a structure of the components in the version with a 12V power supply. Preferred embodiments of the invention
In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung stellen die Figuren den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. In the following description of the preferred embodiments of the invention, the figures represent the subject matter of the invention only schematically. The preferred embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.
Figur 1 zeigt in einer Draufsicht einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Basisstation, mit einem Leergehäuse oder Gehäuse 1 , einem Modem 27, einem Gateway 28, sowie einem LAN-Kabel 39 als Verbindung zwischen dem Modem 27 und dem Gateway 28. Ferner zeigt Figur 1 eine durch einen an dem Gehäuse 1 außen zu betätigenden Schalter 25 unterbrochene Leitung 32 im Gestalt einer Netzgerät- Anschlussleitung für das Gateway 28, sowie eine Leitung 33 im Gestalt einer Netzgerät- Anschlussleitung für das Modem 27. Die Leitung 32 für das Gateway 28 dient dabei zur Verbindung des Gateways 28 mit einer in dem Gehäuse 1 angeordneten Doppelsteckdose 22, also mit einer Steckdose der Doppelsteckdose 22. Die Leitung 33 für das Modem 27 dient zur Verbindung des Modems 27 mit der in dem Gehäuse 1 angeordneten Doppelsteckdose 22, also mit der anderen Steckdose der Doppelsteckdose 22. Ferner ist in Figur 1 die Belüftungseinrichtung 24 gezeigt, die aus zwei Teilen besteht, welche höhenversetzt an den zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 1 angeordnet sind. Darüber hinaus zeigt Figur 1 eine Anschlussleitung 29 mit externem Stecker für eine 230V-Spannungsversorgung, wobei die Leitung 29 durch eine Durchführung 26 durch eine Seitenwand des Gehäuses 1 hindurchgeführt wird. 1 shows a top view of a schematic structure of a base station according to the invention, with an empty housing or housing 1, a modem 27, a gateway 28, and a LAN cable 39 as a connection between the modem 27 and the gateway 28. Furthermore, FIG by means of a line 32 in the form of a power supply connection line for the gateway 28, which is interrupted on the switch 1 to be actuated on the outside, and a line 33 in the form of a power supply connection line for the modem 27. The line 32 for the gateway 28 serves for Connection of the gateway 28 to a double socket 22 arranged in the housing 1, that is to say to a socket of the double socket 22. The line 33 for the modem 27 serves to connect the modem 27 to the double socket 22 arranged in the housing 1, that is to say to the other socket the double socket 22. Also shown in FIG. 1 is the ventilation device 24, which consists of two parts, which are higher are arranged offset on the two opposite side walls of the housing 1. In addition, FIG. 1 shows a connection line 29 with an external plug for a 230 V voltage supply, the line 29 being passed through a bushing 26 through a side wall of the housing 1.
Um das verwendete Gateway 28, das üblicherweise zur Wandmontage in Innenräumen vorgesehen sein kann, in einen ortsveränderlichen Zustand zu bringen, wurde es in das Gehäuse 1 auf eine darin vorgesehene Montageplatte montiert. Das Gehäuse 1 ist nach Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529 gefertigt, d.h. es bietet staubdichten Schutz gegen Fremdkörper und vollständiger Schutz gegen menschliche Berührung, sowie Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel. Die Schutzart„IP“ nach DIN EN 60529 gibt generell die Eignung von elektrischen Betriebsmitteln für verschiedene Umgebungsbedingungen sowie den Berührungsschutz gegenüber Mensch und Tier an, wobei die erste Kennziffer den Schutzgrad gegen Staub und die zweite Kennziffer den Schutzgrad gegen Wasser angibt. Dabei wird beim Schutz gegen Staub zwischen den Klassen 0 bis 6 und beim Schutz gegen Wasser zwischen den Klassen 0 bis 8 unterschieden. In der Regel gilt, je höher die Ziffer desto besser der Schutz. Das Gehäuse 1 ist somit staubdicht und gegen Strahlwasser geschützt. Um die für einen Gebrauch erforderliche dauerhafte Internetverbindung für das Gateway 28 herzustellen, wurde das Modem 27 als weiteres Bauteil in das Gehäuse 1 integriert. Es handelt sich hierbei um ein LTE-Modem 27 mit Multibandunterstützung für Anbindung über LTE (4G), UMTS (3G) und GSM (2G), oder auch zur Anbindung über jeden neueren Standard, so z.B. 5G oder fortfolgende. Das Modem 27 benötigt zum Betrieb eine LTE- Sim-Karte. Das Modem 27 ist in dieser Ausführung mit dem Gateway 28 über das LAN- Kabel 39 verbunden, kann aber prinzipiell auch durch eine kabellose Verbindung umgesetzt sein. Das Modem 27 kann hier beispielsweise ein LTE-Kategorie-4-Modem sein, wie zum Beispiel eine FRITZIBox 6820 LTE, und bietet dadurch vorzugsweise die folgenden Leistungsdaten: In order to bring the gateway 28 used, which can usually be provided for wall mounting indoors, into a portable state, it was mounted in the housing 1 on a mounting plate provided therein. The housing 1 is manufactured according to protection class IP 65 in accordance with DIN EN 60529, ie it offers dust-tight protection against foreign bodies and complete protection against human contact, as well as protection against water jets (nozzles) from any angle. The degree of protection "IP" according to DIN EN 60529 generally indicates the suitability of electrical equipment for various environmental conditions as well as protection against accidental contact with humans and animals, with the first code indicating the degree of protection against dust and the second code indicating the degree of protection against water. Protection against dust is between classes 0 to 6 and protection against water between classes 0 to 8 distinguished. As a rule, the higher the number, the better the protection. The housing 1 is therefore dust-tight and protected against water jets. In order to establish the permanent internet connection required for use for the gateway 28, the modem 27 was integrated into the housing 1 as a further component. It is an LTE modem 27 with multi-band support for connection via LTE (4G), UMTS (3G) and GSM (2G), or also for connection via any newer standard, such as 5G or subsequent ones. The modem 27 requires an LTE SIM card to operate. In this embodiment, the modem 27 is connected to the gateway 28 via the LAN cable 39, but in principle it can also be implemented by a wireless connection. The modem 27 here can be, for example, an LTE category 4 modem, such as a FRITZIBox 6820 LTE, and therefore preferably offers the following performance data:
- bis zu 150MBit/s Downloadgeschwindigkeit; - up to 150MBit / s download speed;
- bis zu 50Mbit/s Uploadgeschwindigkeit; - Multibandunterstützung für Band 1 , 3, 5, 7, 8 und 20; - up to 50Mbit / s upload speed; - Multi-band support for band 1, 3, 5, 7, 8 and 20;
- Unterstützung der Kanalbreiten 1.4, 3, 5, 10, 15 und 20MHz; - Support for channel widths 1.4, 3, 5, 10, 15 and 20MHz;
- Unterstützung der Internetprotokolle IPv4 und IPv6. - Support of the Internet protocols IPv4 and IPv6.
Während das Gateway 28 an dafür vorgesehenen Befestigungsstellen ohne Veränderung auf der Montageplatte des Gehäuses 1 montiert ist, kann es für das Modem 27 notwendig sein, eine spezielle Befestigung vorzusehen. Beispielsweise kann eine Befestigung in Gestalt eines U-Profils an der Montageplatte angebracht sein, welches senkrecht aus der Montageplatte, also aus der Zeichenebene in Figur 1 hervorsteht. Das U-Profil ermöglicht einerseits das Befestigen des Modems 27 beispielsweise mit Gummibändern, so zum Beispiel Silikonbändern, zum anderen gewährt es durch die dadurch erreichte raumaussparende Befestigung an dessen Unterseite Zugang zum SIM-Karten-Einschub sowie zum Steckplatz des Netzkabels 33 des Modems 27. While the gateway 28 is mounted on the mounting plate of the housing 1 at the fastening points provided for this purpose, it may be necessary for the modem 27 to provide a special fastening. For example, a fastening in the form of a U-profile can be attached to the mounting plate, which projects vertically from the mounting plate, that is to say from the plane of the drawing in FIG. 1. On the one hand, the U-profile enables the modem 27 to be fastened with rubber bands, for example silicone bands, and secondly, through the space-saving fastening achieved on the underside thereof, it provides access to the SIM card slot and to the plug of the power cable 33 of the modem 27.
Um die Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen ist hier vorgesehen, dass nur ein einziges Anschlusskabel in Form des Stromkabels 29 an die mobile Smart Home-Basisstation führt. Dieses wiederum ist witterungsbeständig und trittfest, beispielsweise in der Ausführung H07RN-F (gemäß der harmonisierten Aderkennzeichnung bei Kabeln und isolierten Leitungen) für hohe mechanische Belastung, wodurch es unter anderem auch für die dauerhafte Verwendung im Freien verwendet werden kann und dadurch noch die Ortsungebundenheit der erfindungsgemäßen Basisstation unterstützt. Um die Schutzart durchgehend zu erhalten, wurde als Durchführung 26 des Anschlusskabels 29 eine Tülle in der Schutzart IP 65 DIN EN 60529 verwendet. Durch den Verbau sämtlicher Komponenten in einem einzigen Gehäuse 1 mit nur einem Anschlusskabel 29 mit Stecker entfallen gleichzeitig jegliche Installationsarbeiten für die Basisstation gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie bereits vorhergehend erwähnt führt diese Ausführung jedoch zu einem Problem darin, dass dann, wenn sowohl das Gateway 28 als auch das Modem 27 gleichzeitig über das Kabel 29 mit Spannung versorgt werden, sich diese Komponenten auch gleichzeitig einschalten. Da das Gateway 28 unmittelbar nach dem Einschalten nach einem WLAN-Netz sucht, das Modem 27 zu diesem Zeitpunkt jedoch noch keines aufgebaut hat, geht das Gateway 28 in einen Stand-by-Modus. Um diese Problematik zu verhindern wird das Gateway 28 der vorliegenden Ausführungsform durch den zusätzlich am Gehäuse 1 angebrachten Schalter 25 zeitverzögert zugeschaltet, was durch die entsprechende Verkabelung 32 im Gehäuse 1 erfolgt. Steckt man nun den Netzstecker des Kabels 29 in eine Steckdose, baut das Modem 27 zuerst eine Verbindung mit dem LTE-Breitbandfunknetz auf, und zeigt die bestehende Verbindung durch Leuchtdioden, ein Display, oder dergleichen, an. Hat das Modem 27 eine entsprechende Verbindung aufgebaut, so wird nun durch Betätigen des Schalters 25 das Gateway 28 zugeschaltet, also zu einem Zeitpunkt, an dem die Internet- Verbindung bereits besteht, und kann sich entsprechend erfolgreich mit dem Modem 27 verbinden. To increase user-friendliness, it is provided here that only a single connection cable in the form of the power cable 29 leads to the mobile smart home base station. This, in turn, is weatherproof and hard-wearing, for example in the H07RN-F version (according to the harmonized core identification for cables and insulated lines) for high mechanical stress, which means that it can also be used for long-term use outdoors and thereby supports the freedom of location of the base station according to the invention. In order to maintain the degree of protection throughout, a grommet with degree of protection IP 65 DIN EN 60529 was used as bushing 26 for the connecting cable 29. By installing all components in a single housing 1 with only one connection cable 29 with plug, any installation work for the base station according to the present invention is eliminated at the same time. As already mentioned above, however, this embodiment leads to a problem in that if both the gateway 28 and the modem 27 are simultaneously supplied with voltage via the cable 29, these components also switch on at the same time. Since the gateway 28 searches for a WLAN network immediately after being switched on, but the modem 27 has not yet set up any at this point in time, the gateway 28 goes into a standby mode. In order to prevent this problem, the gateway 28 of the present embodiment is switched on with a time delay by the switch 25 additionally attached to the housing 1, which is done by the corresponding cabling 32 in the housing 1. If the plug of the cable 29 is now plugged into a socket, the modem 27 first establishes a connection to the LTE broadband radio network, and shows the existing connection by means of LEDs, a display, or the like. If the modem 27 has established a corresponding connection, the gateway 28 is now switched on by actuating the switch 25, that is to say at a point in time at which the Internet connection already exists, and can accordingly connect to the modem 27 successfully.
Das Gehäuse 1 ist um die Belüftungseinrichtung 24 ergänzt, um beispielsweise Feuchtigkeit oder übermäßige Wärmebildung aus dem Inneren des Gehäuses 1 ableiten zu können. Wie man Figur 1 entnehmen kann besteht die Belüftungseinrichtung 24 aus zwei Bauteilen, die derart höhenversetzt an zwei gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses 1 angeordnet sind, dass ein Kamineffekt erzeugt wird. Der Kamineffekt ist ein physikalischer Effekt, der vertikal gerichtete Luftströmungen verursacht, und der auf der natürlichen Konvektion beruht, also auf dem Prinzip, dass warme Luft eine geringere Dichte als kalte Luft aufweist, wodurch eine thermische Konvektion entsteht und Luft durch das obere (linke) Bauteil der Belüftungseinrichtung 24 austritt, siehe beispielsweise das die Komponente der Belüftungseinrichtung 24 in Figuren 1 und 2 auf der linken oberen Seite des Gehäuses 1. Im Inneren des Gehäuses 1 entsteht entsprechend Unterdrück und der Außendruck drückt Luft durch das untere (rechte) Bauteil der Belüftungseinrichtung 24, siehe beispielsweise das die Komponente der Belüftungseinrichtung 24 in Figuren 1 und 2 auf der linken oberen Seite des Gehäuses 1 , in das Gehäuse 1 , wodurch diese ebenfalls erwärmt wird. Das führt zu einer Selbsterhaltung des Kamineffekts. Notwendig ist die Entlüftung 24 daher, da beispielsweise im Außenbereich große Temperatur- und Druckunterschiede zwischen einem geschlossenen Elektroinstallationsgehäuse und der umgebenden Luft, insbesondere bei Elektroinstallationsgehäusen mit einer hohen Schutzklasse, zu einer erheblichen Kondensation im Elektroinstallationsgehäuse führen. Die Entlüftung 24, beispielsweise bekannt aus der DE 10 2013 111 992 B3, leitet entsprechend warme und eventuell feuchte Luft oben am Gehäuse 1 nach außen, während von unten kühlere Luft eingezogen wird, wobei eine Erwärmung der Luft in dem Gehäuse 1 unter anderem auch durch Hitzeerzeugung der Komponenten 27, 28 im Inneren des Gehäuses 1 verursacht wird. Generell verbreitert sich das Temperaturband, in dem die Komponenten 27, 28 im Inneren des Gehäuses 1 eingesetzt werden können, durch den Einbau in das Gehäuse 1 nach oben sowie nach unten. So schaffen sich die Komponenten 27, 28 im Inneren des Gehäuses 1 durch ihre eigene Arbeitstemperatur im Gehäuse 1 bei kalten Temperaturen eine Wärme, die sich deutlich von der Umgebungstemperatur abhebt. Bei sehr warmen Temperaturen hingegen werden die Komponenten 27, 28 im Inneren des Gehäuses 1 durch den Kamineffekt und die dadurch entstehende Luftzirkulation heruntergekühlt. The housing 1 is supplemented by the ventilation device 24, for example in order to be able to remove moisture or excessive heat from the interior of the housing 1. As can be seen in FIG. 1, the ventilation device 24 consists of two components, which are arranged offset in height on two opposite walls of the housing 1 in such a way that a chimney effect is produced. The chimney effect is a physical effect that causes vertical air flows and is based on natural convection, i.e. on the principle that warm air has a lower density than cold air, which creates thermal convection and air through the upper (left) Component of the ventilation device 24 emerges, see, for example, that the component of the ventilation device 24 in FIGS. 1 and 2 on the upper left side of the housing 1. In the interior of the housing 1 there is correspondingly negative pressure and the external pressure presses air through the lower (right) component of the ventilation device 24, see, for example, the component of the ventilation device 24 in FIGS. 1 and 2 on the upper left side of the housing 1, into the housing 1, as a result of which it is also heated. This leads to a self-preservation of the chimney effect. The vent 24 is necessary because, for example, large temperature and pressure differences between a closed electrical installation housing and the surrounding air, in particular in electrical installation housings with a high protection class, lead to considerable condensation in the electrical installation housing. The vent 24, for example known from DE 10 2013 111 992 B3, conducts correspondingly warm and possibly moist air at the top of the housing 1 to the outside, while cooler air is drawn in from below, heating of the air in the housing 1 also among other things Heat generation of the components 27, 28 inside the housing 1 is caused. In general, the temperature range in which the components 27, 28 can be used inside the housing 1 widens upwards and downwards as a result of the installation in the housing 1. In this way, the components 27, 28 in the interior of the housing 1 create heat at their own operating temperature in the housing 1 at cold temperatures, which heat clearly stands out from the ambient temperature. At very warm temperatures, however, the components 27, 28 in the interior of the housing 1 are cooled down by the chimney effect and the resulting air circulation.
Da die Netzgeräte der verwendeten Komponenten 27, 28 evtl nicht für die Verwendung im Freien oder in Örtlichkeiten mit Verhältnissen wie im Freien vorgesehen sein können, werden sie bei der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls in das Gehäuse 1 integriert. Hierzu wird auf der Montageplatte des Gehäuses 1 die Doppelsteckdose 22 montiert, in der beide Netzgeräte angesteckt sind. Die Spannungsversorgung des Gateways 28 erfolgt demnach über den verbauten Schalter 25 und die entsprechende Innenverdrahtung 29, 32, 33. Die Doppelsteckdose 22 wird über das Anschlusskabel 29 mit einem Netzstecker mit Spannung versorgt. Nach dem Einstecken des Netzsteckers baut das Modem 28 die Internetverbindung auf. Danach wird das Gateway 27 zugeschaltet. Da bei dieser Variante am Einsatzort eine Spannungsquelle mit 230 Volt vorhanden ist, können externe Geräte wie Kameras und deren Netzgeräte auch über diese Spannungsquelle versorgt werden und es ist kein weiteres Step-Down-Modul erforderlich. Durch das alternative Verbauen einer Dreifachsteckdose anstelle der Doppelsteckdose 22 oder wahlweise das Verwenden eines Doppelsteckers zusammen mit der Doppelsteckdose 22 kann an dem dadurch gewonnenen zusätzlichen Steckplatz optional ein weiteres Netzgerät inklusive eines entsprechenden Spannungswandlers angeschlossen werden, welcher je nach Bauart jede beliebige Spannung zwischen 0V und 230V liefern kann. Eine Stromversorgung nach außen, wie es unter anderem der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform entnommen werden kann, kann hier ebenfalls mittels eines witterungsbeständigen und trittfesten Stromkabels umgesetzt sein, welches das Innere des Gehäuses 1 mit dem Äußeren des Gehäuses 1 verbindet, wobei eine Schutzummantelung um das Stromkabel herum vorgesehen sein kann, beispielsweise in Gestalt einer Tülle der Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529, um die staubdichte und Strahlwasser-geschützte Bauart des Gehäuses 1 zu gewährleisten. Somit kann die erfindungsgemäße Basisstation zusätzlich die Funktion eines Spannungswandlers der Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529 im Bereich von 0V bis 230V erfüllen. Since the power supply units of the components 27, 28 used may not be intended for use outdoors or in locations with conditions such as outdoors, they are likewise integrated into the housing 1 in the present embodiment. For this purpose, the double socket 22 is mounted on the mounting plate of the housing 1, in which both power supplies are plugged in. The gateway 28 is accordingly supplied with voltage via the built-in switch 25 and the corresponding internal wiring 29, 32, 33. The double socket 22 is supplied with voltage via the connecting cable 29 with a mains plug. After plugging in the power plug, the modem 28 establishes the Internet connection. The gateway 27 is then switched on. Since this variant has a 230 V voltage source at the place of use, external devices such as cameras and their power supplies can also be supplied via this voltage source and no further step-down module is required. The alternative installation of a triple socket instead of the double socket 22 or optionally the use of a double plug together with the double socket 22 can add to the additional gain Optionally, another power supply including a corresponding voltage converter can be connected, which can deliver any voltage between 0V and 230V depending on the design. A power supply to the outside, as can be seen, inter alia, from the embodiment shown in FIG. 2, can also be implemented here by means of a weather-resistant and non-slip power cable, which connects the inside of the housing 1 to the outside of the housing 1, with a protective sheath around it Power cables can be provided around, for example in the form of a grommet of protection type IP 65 according to DIN EN 60529, in order to ensure the dust-proof and jet-water protected design of the housing 1. Thus, the base station according to the invention can additionally perform the function of a voltage converter with protection class IP 65 in accordance with DIN EN 60529 in the range from 0V to 230V.
Abgesehen von der in Figur 1 schematisch gezeigten mobilen Basisstation in der Ausführung mit 230V kann die mobile Basisstation noch in weiteren Ausführungen umgesetzt werden, so zum Beispiel als Version im Betrieb mit 12V Gleichspannung, wie in Figur 2 schematisch dargestellt. Für den Betrieb mit 12 Volt wird die Basisstation mit einem KFZ Bordspannungs-Steckverbinder 30 und mit einer Leitung in der Ausführung H05RN-F versehen. Damit kann die mobile Basisstation an jeder Zigarettenanzünder- Buchse eingesteckt werden. Da das Netzgerät des Gateways 28 für eine Spannungsumwandlung von 230V Netzspannung in 7,5V Gleichspannung gebaut ist, kann es hier nicht direkt verwendet werden. Daher musste eine Lösung vorgesehen werden, um 12V Gleichspannung in 7,5V Gleichspannung umzuwandeln. Um den hohen Anforderungen für einen industriellen Gebrauch gerecht zu werden, wird dabei ein sogenanntes Step-Down-Modul 23 verwendet werden, das Industriestandard erfüllt. Das Step-Down-Modul 23 hat eine Aufnahme zum Aufstecken auf eine Normschiene, die zusätzlich zu dem U-Profil zur Befestigung des Modems 27 integriert ist, und zwar zwischen der Montageplatte und der Rückseite des Modems 27. Apart from the mobile base station shown schematically in FIG. 1 in the version with 230V, the mobile base station can be implemented in further versions, for example as a version in operation with 12V DC voltage, as shown schematically in FIG. For operation with 12 volts, the base station is equipped with an automotive on-board voltage connector 30 and a cable in the H05RN-F version. This means that the mobile base station can be plugged into any cigarette lighter socket. Since the power supply unit of the gateway 28 is built for a voltage conversion from 230V mains voltage to 7.5V DC voltage, it cannot be used directly here. Therefore, a solution had to be provided to convert 12V DC to 7.5V DC. In order to meet the high requirements for industrial use, a so-called step-down module 23 is used which meets the industry standard. The step-down module 23 has a receptacle for plugging onto a standard rail, which is integrated in addition to the U-profile for fastening the modem 27, namely between the mounting plate and the rear of the modem 27.
Von verschiedenen Herstellern werden beispielsweise Kameras vertrieben, die über ein Netzteil, welches 230V Wechselspannung in 5V Gleichspannung umwandelt, betrieben werden können. Um derartige Kameras im Niederspannungsbereich mit der erfindungsgemäßen Basisstation betreiben zu können, wurde bei dieser Ausführungsform ein weiterer Spannungswandler 34 in das Gehäuse 1 integriert, welcher 12V Gleichspannung in 5V Gleichspannung umwandeln kann. Dier Spannungswandler 34 wird über ein Kabel 41 aus einer zentralen Anschlussdose 36 heraus mit 12V Gleichspannung versorgt. Gleichzeitig werden aus der zentralen Anschlussdose 36 über Leitungen 37 und 40 das Modem 27 und das Step-Down-Modul 23 für das Gateway 28 mit 12V Gleichspannung versorgt. Aus dem Modul 34 führt ein Kabel 35 durch die Tülle 26 des Gehäuses 1 aus diesem heraus, an dessen Ende sich eine USB-Steckverbindung befindet. An dieser Steckverbindung können nun sämtliche externe Gerätschaften angeschlossen werden, die eine USB-Steckverbindung mit 5V Gleichspannung benötigen. Der Spannungswandler 34 ist jedoch nicht auf eine Umwandlung von 12V Gleichspannung in 5V Gleichspannung beschränkt. Vielmehr kann der Spannungswandler 34 auch in Form eines Spannungswandlers umgesetzt sein, welcher jede beliebige Ausgangsspannung zwischen 0V und 12V erzeugen kann. Die Stromversorgung wird in diesem Fall wieder mittels eines witterungsbeständigen und trittfesten Stromkabels umgesetzt sein, welches das Innere des Gehäuses 1 mit dem Äußeren des Gehäuses 1 verbindet, wobei eine Schutzummantelung um das Stromkabel herum vorgesehen sein kann, beispielsweise in Gestalt einer weiteren Tülle nach Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529, oder auch durch die bereits vorhandene Tülle 26, , um die staubdichte und Strahlwasser-geschützte Bauart des Gehäuses 1 zu gewährleisten. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Basisstation zusätzlich die Funktion eines Spannungswandlers der Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529 im Bereich von 0V bis 12V erfüllen. Various manufacturers sell cameras, for example, which can be operated via a power supply unit that converts 230V AC voltage to 5V DC voltage. In order to be able to operate such cameras in the low-voltage range with the base station according to the invention, a further voltage converter 34 was integrated into the housing 1 in this embodiment, which voltage converter can convert 12V DC voltage into 5V DC voltage. The voltage converter 34 is removed from a central junction box 36 via a cable 41 supplied with 12V DC voltage. At the same time, the modem 27 and the step-down module 23 for the gateway 28 are supplied with 12 V DC from the central connection box 36 via lines 37 and 40. A cable 35 leads out of the module 34 through the grommet 26 of the housing 1, at the end of which there is a USB plug connection. All external devices that require a USB connector with 5V DC voltage can now be connected to this connector. However, voltage converter 34 is not limited to converting 12V DC to 5V DC. Rather, the voltage converter 34 can also be implemented in the form of a voltage converter, which can generate any output voltage between 0V and 12V. In this case, the power supply will again be implemented by means of a weather-resistant and tread-resistant power cable which connects the inside of the housing 1 to the outside of the housing 1, wherein a protective sheath can be provided around the power cable, for example in the form of a further grommet according to protection type IP 65 in accordance with DIN EN 60529, or also through the already existing grommet 26, in order to ensure the dust-proof and jet-proof design of the housing 1. In this way, the base station according to the invention can additionally perform the function of a voltage converter with protection class IP 65 in accordance with DIN EN 60529 in the range from 0V to 12V.
Als weitere alternative Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Basisstation im Batteriebetrieb verwendet werden, wobei die Basisstation für den Batteriebetrieb im Wesentlichen baugleich mit der oben beschriebenen und in Figur 2 gezeigten 12V- Ausführungsform ist. Hierbei wird lediglich auf den KFZ Bordspannungs-Steckverbinder 30 verzichtet. Die Kabelenden sind dann beispielsweise direkt mit der Spannungsquelle, wie zum Beispiel einer handelsüblichen Autobatterie, verbunden. As a further alternative embodiment, the base station according to the invention can be used in battery operation, the base station for battery operation being essentially identical in construction to the 12 V embodiment described above and shown in FIG. 2. In this case, only the automotive on-board voltage connector 30 is dispensed with. The cable ends are then, for example, directly connected to the voltage source, such as a commercially available car battery.
Vorhergehend wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei aber die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist. Diverse Modifikationen in der Ausgestaltung können vorgenommen werden, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie im Umfang der nachfolgenden Ansprüche vorgegeben ist. Bezugszeichenliste Preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the preferred embodiments described above. Various modifications in the design can be made without departing from the invention as specified in the scope of the following claims. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Leergehäuse 1 empty housing
22 Doppelsteckdose  22 double socket
23 Step-Down-Modul 23 Step-down module
24 Belüftungselement, mit IP 65 nach DIN EN 60529  24 ventilation element, with IP 65 according to DIN EN 60529
25 Einschalter rastend, mit IP 65 nach DIN EN 60529  25 snap-on switch, with IP 65 according to DIN EN 60529
26 Kabeleinführung, mit IP 65 nach DIN EN 60529  26 Cable entry, with IP 65 according to DIN EN 60529
27 Internet Modem  27 Internet modem
28 Gateway 28 gateway
29 Anschlussleitung mit Stecker 230V  29 Connection cable with 230V plug
30 Anschlussleitung mit Stecker für Zigarettenanzünderbuchse 12V  30 Connection cable with plug for cigarette lighter socket 12V
32 Netzgerät-Anschlussleitung für Gateway  32 Power supply connection cable for gateway
33 Netzgerät-Anschlussleitung für Modem  33 Power supply connection cable for modem
34 Spannungswandler von 12V auf 5V 34 voltage converters from 12V to 5V
35 Anschlussleitung USB-Stecker für Geräte mit 5V-Netzspannung  35 USB cable for devices with 5V mains voltage
36 Anschlussdose  36 junction box
37 Versorgungsleitung für Step-Down-Modul 12V  37 Supply line for step-down module 12V
38 Versorgungsleitung für Gateway 7,5V (von Ausgang Step-Down-Modul über Druckknopf zu Gateway)  38 supply line for gateway 7.5V (from output step-down module via push button to gateway)
39 LAN-Verbindungskabel zwischen Modem und Gateway  39 LAN connection cable between modem and gateway
40 Anschlussleitung Modem  40 Modem connection cable
41 Anschlussleitung Spannungswandler 12V auf 5V  41 Connection cable voltage converter 12V to 5V

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Multifunktionale Basisstation für ein Smart Home-System, mit zumindest den folgenden Komponenten: 1. Multifunctional base station for a smart home system, with at least the following components:
ein Gehäuse (1 ),  a housing (1),
ein in dem Gehäuse (1 ) angeordnetes Modem (27),  a modem (27) arranged in the housing (1),
ein in dem Gehäuse (1 ) angeordnetes Gateway (28), das mit dem Modem (27) verbunden ist,  a gateway (28) arranged in the housing (1) and connected to the modem (27),
eine Belüftungseinrichtung (24, 24),  a ventilation device (24, 24),
eine Stromversorgung zumindest für das Modem (27) und das Gateway (28), und ein Schalter (25) zur Ansteuerung der Stromversorgung des Gateways (28), für eine zeitverzögerte Aktivierung des Gateways (28) gegenüber der Aktivierung des Modems (27), wobei die Basisstation eine ortsveränderliche Einheit ausbildet.  a power supply for at least the modem (27) and the gateway (28), and a switch (25) for controlling the power supply of the gateway (28) for a delayed activation of the gateway (28) compared to the activation of the modem (27), the base station forming a portable unit.
2. Multifunktionale Basisstation nach Anspruch 1 , wobei das Gehäuse (1 ) als staubdichtes, gegen Strahlwasser geschütztes und stoßfestes Gehäuse (1 ) ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (1 ) vorzugsweise ein mehrteiliges Leergehäuse ist, dessen Komponenten miteinander verbindbar sind, und das wenigstens aus einem hohlen Grundkörper, einem Deckel und einer zwischen dem Grundkörper und dem Deckel angeordneten Dichtung besteht, wobei der Deckel des Gehäuses (1 ) weiter vorzugsweise transparent ist. 2. Multifunctional base station according to claim 1, wherein the housing (1) is designed as a dust-proof, shock-proof and shockproof housing (1), wherein the housing (1) is preferably a multi-part empty housing, the components of which can be connected to one another, and at least consists of a hollow base body, a cover and a seal arranged between the base body and the cover, the cover of the housing (1) being further preferably transparent.
3. Multifunktionale Basisstation nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromversorgung eine in dem Gehäuse (1 ) angeordnete interne Stromversorgung ist, vorzugsweise in Form einer optional wiederaufladbaren Batterieversorgung. 3. Multifunctional base station according to claim 1 or 2, wherein the power supply is an internal power supply arranged in the housing (1), preferably in the form of an optionally rechargeable battery supply.
4. Multifunktionale Basisstation nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromversorgung eine externe Stromversorgung ist, vorzugsweise betrieben mit 230V Wechselspannung oder 12V Gleichspannung. 4. Multifunctional base station according to claim 1 or 2, wherein the power supply is an external power supply, preferably operated with 230V AC or 12V DC.
5. Multifunktionale Basisstation nach Anspruch 4, wobei die Stromversorgung mittels eines witterungsbeständigen und trittfesten Stromkabels (29; 30, 35) umgesetzt ist, welches das Innere des Gehäuses (1 ) mit dem Äußeren des Gehäuses (1 ) verbindet, wobei vorzugsweise eine Schutzummantelung um das Stromkabel (29; 30, 35) herum vorgesehen ist, weiter vorzugsweise in Gestalt einer Tülle nach Schutzart IP 65 gemäß DIN EN 60529. 5. Multifunctional base station according to claim 4, wherein the power supply is implemented by means of a weather-resistant and non-slip power cable (29; 30, 35), which connects the inside of the housing (1) with the outside of the housing (1), preferably with a protective sheath the power cable (29; 30, 35) is provided, further preferably in the form of a grommet according to protection class IP 65 according to DIN EN 60529.
6. Multifunktionale Basisstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Belüftungseinrichtung (24, 24) zumindest aus zwei Teilen besteht, die höhenversetzt an zwei gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses (1 ) angeordnet sind, zur Erzeugung eines Kamineffekts in dem Gehäuse (1 ). 6. Multifunctional base station according to one of the preceding claims, wherein the ventilation device (24, 24) consists of at least two parts, which are arranged offset in height on two opposite walls of the housing (1), to produce a chimney effect in the housing (1).
7. Multifunktionale Basisstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (1 ) und/oder die Entlüftung (24) die Voraussetzungen nach Schutzart IP 65 nach DIN EN 60529 erfüllt. 7. Multifunctional base station according to one of the preceding claims, wherein the housing (1) and / or the vent (24) meets the requirements of protection class IP 65 according to DIN EN 60529.
8. Multifunktionale Basisstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gateway ein Multiprotokoll-Gateway ist, 8. Multifunctional base station according to one of the preceding claims, wherein the gateway is a multiprotocol gateway,
das Modem ein LTE-Modem mit Multibandunterstützung ist und eine LTE-Sim Karte umfasst, vorzugsweise zur Anbindung über 5G, LTE (4G), UMTS (3G) und/oder GSM (2G), und/oder  the modem is an LTE modem with multi-band support and comprises an LTE-Sim card, preferably for connection via 5G, LTE (4G), UMTS (3G) and / or GSM (2G), and / or
die Verbindung zwischen Modem (27) und Gateway (28) durch ein LAN-Kabel umgesetzt ist.  the connection between modem (27) and gateway (28) is implemented by a LAN cable.
9. Multifunktionale Basisstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Positionierung des Modems (27) in dem Gehäuse (1 ) durch eine U-Profil- Befestigung umgesetzt ist, wobei das Modem (27) vorzugsweise abnehmbar an der U- Profil-Befestigung angebracht ist, weiter vorzugsweise mittels flexibler Gummibänder. 9. Multifunctional base station according to one of the preceding claims, wherein a positioning of the modem (27) in the housing (1) is implemented by a U-profile attachment, wherein the modem (27) is preferably removably attached to the U-profile attachment is, more preferably by means of flexible rubber bands.
10. Verwendung der multifunktionalen Basisstation nach einem der vorangehenden Ansprüche als Smart Home-System auf einem Boot, in einem Wohnmobil oder in einem mobilen Container, in landwirtschaftlichen Betrieben, Fertigungshallen, Autowerkstätten, Bootshäusern, Ferienhäusern, Gartenhäusern, Jagdhütten, oder als zentrale Steuereinheit einer kompletten Smart Flome-Anlage Verwendung finden, als mobiler Flotspot mit WLAN-Router für Stand Alone-Produkte im Bereich Smart Flome, als Empfangsanlage zum Streamen von Musik und TV via Internet, als Stand-alone Einbruchmeldefunktion, als autarke dauerhafte Videoüberwachung, oder als Energiemonitoring-Vorrichtung. 10. Use of the multifunctional base station according to one of the preceding claims as a smart home system on a boat, in a mobile home or in a mobile container, in farms, manufacturing halls, auto workshops, boathouses, holiday homes, garden houses, hunting lodges, or as a central control unit complete Smart Flome system can be used as a mobile flotspot with WLAN router for stand-alone products in the Smart Flome area, as a receiving system for streaming music and TV via the Internet, as a stand-alone intrusion detection function, as self-sufficient permanent video surveillance, or as energy monitoring -Contraption.
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