WO2020249323A1 - Verfahren zum aktivieren oder deaktivieren zumindest einer hardware- und/oder softwarefunktionalität einer automatisierungskomponente - Google Patents

Verfahren zum aktivieren oder deaktivieren zumindest einer hardware- und/oder softwarefunktionalität einer automatisierungskomponente Download PDF

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WO2020249323A1
WO2020249323A1 PCT/EP2020/062534 EP2020062534W WO2020249323A1 WO 2020249323 A1 WO2020249323 A1 WO 2020249323A1 EP 2020062534 W EP2020062534 W EP 2020062534W WO 2020249323 A1 WO2020249323 A1 WO 2020249323A1
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automation component
code
field device
hardware
server
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PCT/EP2020/062534
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Inventor
Michael Mayer
Wolfgang Höferlin
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Endress+Hauser Process Solutions Ag
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    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25428—Field device

Definitions

  • the invention relates to a method for activating or deactivating at least one hardware and / or software functionality of an automation component, the
  • Automation component contains an input unit and an output unit.
  • Field devices are used to record and / or influence process variables. Measuring devices or
  • Conductivity measurement, flow measurement, pH measurement, level measurement, etc. use and record the corresponding process variables pressure, temperature, conductivity, pH value, level, flow rate, etc.
  • Actuators are used to influence process variables. These are, for example, pumps or valves that can influence the flow of a liquid in a pipe or the level in a container.
  • field devices also include remote I / Os, radio adapters or, in general, devices that are arranged on the field level.
  • Control systems or control units such as a PLC (programmable logic circuit
  • the higher-level units are used, among other things, for process control, process visualization, process monitoring and for commissioning the field devices.
  • the measured values recorded by the field devices, in particular by sensors, are transmitted to one (or possibly several) higher-level unit (s) via the respective bus system.
  • data transmission from the higher-level unit via the bus system to the field devices is necessary, in particular for configuring and parameterizing field devices and for controlling actuators.
  • a method is used nowadays which is based on the fact that data must be exchanged between the device and between a license server.
  • a USB stick is connected to an interface of the corresponding device, with data being copied from the device to the USB stick.
  • the USB stick is then connected to an internet-enabled computer.
  • the data loaded from the USB stick are then transferred to the license server, which generates a license and sends back activation data. These then have to be uploaded to the corresponding device using a USB stick.
  • the activation or licensing process behaves in a similar way for field devices which, in addition to the basic functionalities (acquisition of process variables, setting a manipulated variable, etc.) offer additional functionalities, for example, have extended functionalities that can be activated by the customer. This also applies to additional hardware that is built into a field device, for example additional sensor units.
  • the activation component is often located in a critical infrastructure of the plant.
  • Critical means that a failure or manipulation of the activation component can result in costly and time-consuming system failures.
  • the USB stick could contain malware such as viruses or Trojans and thus the critical infrastructure could be attacked, even though it may be offline.
  • a license file could be printed out in binary form and typed in manually - but this is a user-unfriendly and error-prone method.
  • the file to be entered could also be manipulated so that, for example, components of malware are embedded.
  • the invention is based on the object of presenting a method which is safe and User-friendly alternative to the described deactivation / activation or
  • the object is achieved by a method for activating or deactivating at least one hardware and / or software functionality of an automation component, the
  • Automation component contains an input unit and an output unit, comprising: i. Generating identification information of the automation component;
  • predetermined character length from the server to the operating device
  • the method according to the invention enables secure activation or licensing of hardware and / or software functionality of an automation component. It is no longer necessary to use media that can be manipulated, or in the sense of a USB memory stick, via which the automation component could be manipulated or malware could be installed.
  • To transmit the information that the server needs in order to be able to create the license information for example the type of hardware and / or software functionality, or identification information such as the type of
  • Automation component the serial number of the automation component
  • a unidirectional data channel is established, via which this information is made available as a machine-detectable code.
  • This information is made available as a machine-detectable code.
  • the server then creates the license information, which is output to the operator in the form of an alphanumeric data sequence, for example visually via a display unit of the Control device or acoustically as an audio signal by means of the control device.
  • the length of the character string is chosen so that it can still be entered comfortably by the operator, but so long that the license information cannot be entered validly by guessing. Provision can be made to provide the operator with the expected format or the structural structure of the
  • Character string (e.g. the length of the character string; sections in which only numbers are provided; sections in which only letters are provided; etc.) in advance, e.g. by making a corresponding entry in the operating instructions so that the operator can quickly establish an initial plausibility the license information issued to him.
  • deactivation using the method according to the invention is also possible.
  • a hardware and / or software functionality can be run in a restricted mode.
  • the hardware and / or software functionality is only activated temporarily for a predetermined period of time. After the time has elapsed, the hardware and / or software functionality is deactivated and must be activated again using the method described in claim 1. It can be provided that the duration is already specified in the software or in the hardware. Alternatively, the duration is encoded in the alphanumeric data sequence of the first license information item.
  • predetermined character length from the server to the operating device
  • Automation component and xviii.
  • a confirmation request is sent to the server in the manner described above.
  • an optical code in particular a QR code, a flicker code, or a barcode
  • a display unit in particular a display
  • any other type of optical code can of course be used.
  • the operating device has a camera and that the reaction-free unidirectional data channel is formed in that the camera detects the first optical code or the second optical code. In this way, it is not possible for the operator to access the automation component from the operator panel via the data channel.
  • an acoustic reproduction means is used as the output unit and that an acoustic frequency-modulated and / or amplitude-modulated audio signal is used as the first code and / or as the second code.
  • Frequency shift keying modulation, multi-frequency coding or pulse code modulation can also be used.
  • the operating device has an acoustic recording means, in particular a microphone, and that the reaction-free unidirectional data channel is formed by the acoustic recording means receiving the first acoustic code or the second acoustic code , listen in.
  • the first or second code can also be transmitted via electromagnetic transmission. It must be ensured here that the transmission channel is designed exclusively unidirectional.
  • the activation or deactivation of the hardware and / or software functionality also only takes place in the event that the input of the first license information issued is within a predetermined time interval after the identification information has been generated
  • Automation component takes place. If the first license information is only entered after the specified time interval, the procedure must be repeated.
  • Software functionality also only takes place in the event that the second license information item issued is entered within a predetermined time interval after the generation of the
  • the possibility of manipulating the method is further reduced. Since the license information to be entered is an alphanumeric data sequence with a short length (for example between 6 and 8 characters), an operator could enter the license information validly by guessing. Setting a time limit reduces the chance of successful guessing.
  • a laptop or a mobile terminal device is used as the operating device.
  • mobile phone any mobile device.
  • End devices are, for example, smartphones or tablet PCs.
  • the operating device is in communication with the server via the Internet.
  • a field device is used as the automation component for detecting or setting a variable of a procedural process by means of a basic functionality, the hardware and / or software functionality being one of the following: Specific measurement functionality;
  • input units are used for keys on the field device housing.
  • the automation component used is an operating unit on which an operating application for a field device is implemented, the hardware and / or
  • the operating unit is, for example, a higher-level unit in the sense of a control system PC or a control unit, or else a PC or laptop or a mobile one Control device in the sense of the "Field Xperts" produced and sold by the applicant, or a mobile device, for example in the sense of the "SMT70" tablet marketed by the applicant.
  • the operating application is, for example, a frame application
  • Fig. 1 an embodiment of the method according to the invention.
  • a first-time use of an automation component AK is described by the customer.
  • the automation component AK is an SMT70 tablet which is used to operate a field device.
  • operating means reading or writing parameter values of the field device, reading out by the
  • Identification data of the field device reading out diagnostic data of the field device, etc.
  • an operating program is implemented on the automation component AK, for example an FDT frame application on which a device driver (DTM, “Device Type Manager”) of the field device is loaded.
  • DTM device driver
  • Control unit BG here in the form of a smartphone, which itself has access to the Internet and which receives the data required for checking the license from the
  • Automation component AK can procure without being able to access them themselves.
  • the automation component is generated
  • Identification information of the operating software and the automation component can be acquired as required.
  • the automation component AK provides the identification information via an output unit AE as a machine-interpretable code CD for retrieval.
  • the machine-interpretable code CD in this example is a QR code.
  • the output unit AE is a touchscreen, which can also serve as an input unit EE, which displays the QR code.
  • Automation component a countdown, within which the input of first license information is expected in the input unit EE.
  • the operating device BG reads in the code CD using a camera and interprets it, i.e. that the control unit contains the CD contained in the code
  • the operating device BG then transmits in method step iv) the
  • the license information is then transmitted to the operating device BG in a method step vi).
  • an eight-digit string (“x24a std6") is shown on the display of the operator panel BG.
  • step vii) the operator enters this character string on the input unit EE, that is to say the touchscreen, the automation component.
  • the automation component carries out a plausibility test if the character string was entered within the countdown.
  • the plausibility check includes, for example, checking a checksum contained in the character string.
  • the operating software is activated temporarily in a method step ix), for example for a period of two weeks.
  • the operator can now operate the field device using the automation component.
  • the method according to the invention must be repeated within a period of two weeks:
  • the automation component In method step x), the automation component generates a confirmation request or request for the license server that the operating program has been temporarily activated.
  • the automation component AK makes the confirmation request via an output unit AE as a machine-interpretable code CD on the output unit AE ready for retrieval.
  • the machine-interpretable code CD is again a QR code.
  • the operating device BG reads the code CD by means of the camera and interprets it, i.e. that the control unit contains the CD contained in the code
  • the operating device BG then transmits in method step xiii) the
  • the confirmation information is then transmitted to the operating device BG in a method step xv). This in turn outputs the confirmation information in the form of an alphanumeric character string using the display.
  • step xvi) the operator enters this character string on the input unit EE, that is to say on the touchscreen, the automation component AK.
  • method step xvii the automation component carries out a plausibility test if the character string was entered within the countdown. If the plausibility check is successful, the operating software is activated permanently in a method step xviii). It is then no longer necessary to send information to the server SE.

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Abstract

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren zumindest einer Hardware- und/oder Softwarefunktionalität einer Automatisierungskomponente (AK), wobei die Automatisierungskomponente (AK) eine Eingabeeinheit (EE) und eine Ausgabeeinheit (AE) enthält, umfassend: i) Generieren einer Identifikationsinformation der Automatisierungskomponente (AK); ii) Bereitstellen der Identifikationsinformation als ersten maschineninterpretierbaren Code (CD) an der Ausgabeeinheit (AE) der Automatisierungskomponente (AK); iii) Erfassen des bereitgestellten ersten Codes mittels eines Bediengeräts (BE) über einen rückwirkungsfreien unidirektionalen Datenkanal; iv) Übermitteln der Identifikationsinformation von dem Bediengerät (BE) an einen Server (SE); v) Generieren einer ersten Lizenzinformation mittels des Servers (SE); vi) Übermitteln der ersten Lizenzinformation als alphanumerische Datenfolge mit vorbestimmter Zeichenlänge von dem Server (SE) an das Bediengerät (BE); vii) Eingeben der ausgegebenen ersten Lizenzinformation in die Automatisierungskomponente (AK) mittels der Eingabeeinheit (EE); viii) Überprüfen der Plausibilität der ersten Lizenzinformation mittels der Automatisierungskomponente (AK); und ix) Aktivieren oder Deaktivieren der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität im Falle des erfolgreichen Überprüfens der Plausibilität der ersten Lizenzinformation.

Description

Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren zumindest einer Hardware- und/oder Softwarefunktionalität einer Automatisierungskomponente
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren zumindest einer Hardware- und/oder Softwarefunktionalität einer Automatisierungskomponente, wobei die
Automatisierungskomponente eine Eingabeeinheit und eine Ausgabeeinheit enthält.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der
Fertigungsautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante
Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, bzw.
Sensoren. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung,
Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, pH-Messung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktoren verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Kommunikationsnetzwerke wie beispielsweise Feldbusse (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um
Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare
Steuerung) oder einen PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine (oder gegebenenfalls mehrere) übergeordnete Einheit(en) übermittelt. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich, insbesondere zur Konfiguration und Parametrierung von Feldgeräten sowie zur Ansteuerung von Aktoren.
Zur Bedienung der Feldgeräte sind entsprechende Bedienprogramme (Bedientools) notwendig, die auf den übergeordneten Einheiten entweder eigenständig ablaufen (Endress+Hauser FieldCare, Pactware, AMS Fisher-Rosemount, PDM Siemens) oder aber auch in Leitsystem-Anwendungen (Siemens PCS7, ABB Symphony, Emerson Delta V) integriert sind. Ebenso ist es möglich, die Bedienprogramme auf einem mobilen Bediengerät auszuführen, um die Feldgeräte mittels dieser zu bedienen.
Zum Aktivieren und Ausführen des Bedienprogramms auf dem jeweiligen Gerät, was zum Bedienen verwendet wird, benötigt der Kunde eine gültige Lizenz. Zum Aktivieren des Bedienprogramms wird heutzutage ein Verfahren verwendet, welches darauf basiert, dass Daten zwischen dem Gerät und zwischen einem Lizenzserver ausgetauscht werden müssen. Hierzu wird beispielsweise ein USB- Stick mit einer Schnittstelle des entsprechenden Geräts verbunden, wobei Daten von dem Gerät auf den USB-Stick kopiert werden. Der USB-Stick wird anschließend mit einem internetfähigen Rechner verbunden. Die aus den USB-Stick geladenen Daten werden anschließend auf den Lizenzserver übertragen, welcher eine Lizenz generiert und Aktivierungsdaten zurückschickt. Diese müssen dann per USB-Stick auf das entsprechende Gerät aufgespielt werden.
Ähnlich verhält sich der Aktivierungs-, bzw. Lizenzierungsvorgang bei Feldgeräten, welche zusätzlich zu den Grundfunktionalitäten (Erfassen von Prozessvariablen, Stellen einer Stellgröße, etc.) Zusatzfunktionalitäten bieten, beispielsweise erweiterte Funktionalitäten aufweisen, welche von dem Kunden käuflich aktiviert werden können. Ebenso gilt dies für zusätzliche Hardware, die in ein Feldgerät eingebaut wird, beispielsweise zusätzliche Sensoreinheiten.
Im Folgenden werden alle diese Geräte, bei welchen eine Lizenzierung, bzw.
Aktivierung/Deaktivierung mittels des beschriebenen Verfahrens ermöglicht ist, als
Automatisierungskomponenten beschrieben.
Das Problem des oben beschriebenen Aktivierungs-, bzw. Lizenzierungsvorgangs besteht darin, dass sich die Aktivierungskomponente häufig in einer kritischen Infrastruktur der Anlage befindet. Kritisch bedeutet, dass ein Ausfall, bzw. eine Manipulation der Aktivierungskomponente kosten- und zeitintensive Anlagenausfälle nach sich ziehen können. Beispielsweise könnte der USB-Stick Schadsoftware, wie Viren oder Trojaner, enthalten, und so die kritische Infrastruktur angegriffen werden, obwohl diese ggf. offline ist. Als Alternative könnte eine Lizenzdatei in binärer Form ausgedruckt und manuell abgetippt werden - dies ist jedoch eine benutzerunfreundliche und fehleranfällige Methode. Zudem könnte die einzugebende Datei ebenso manipuliert sein, so dass beispielsweise Bestandteile von Schadsoftware eingebettet sind.
Der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzustellen, welches eine sichere und benutzerfreundliche Alternative zu den beschriebenen De-/Aktivierungs-, bzw.
Lizenzierungsvorgängen ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren zumindest einer Hardware- und/oder Softwarefunktionalität einer Automatisierungskomponente gelöst, wobei die
Automatisierungskomponente eine Eingabeeinheit und eine Ausgabeeinheit enthält, umfassend: i. Generieren einer Identifikationsinformation der Automatisierungskomponente;
ii. Bereitstellen der Identifikationsinformation als ersten maschineninterpretierbaren Code an der Ausgabeeinheit der Automatisierungskomponente;
iii. Erfassen des bereitgestellten ersten Codes mittels eines Bediengeräts über einen
rückwirkungsfreien unidirektionalen Datenkanal;
iv. Übermitteln der Identifikationsinformation von dem Bediengerät an einen Server;
v. Generieren einer ersten Lizenzinformation mittels des Servers oder einer nachgelagerten Einheit;
vi. Übermitteln der ersten Lizenzinformation als alphanumerische Datenfolge mit
vorbestimmter Zeichenlänge von dem Server an das Bediengerät;
vii. Eingeben der ausgegebenen ersten Lizenzinformation in die
Automatisierungskomponente mittels der Eingabeeinheit;
viii. Überprüfen der Plausibilität der ersten Lizenzinformation mittels der
Automatisierungskomponente; und
ix. Aktivieren oder Deaktivieren der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität im Falle des erfolgreichen Überprüfens der Plausibilität der ersten Lizenzinformation.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine sichere Aktivierung, bzw. Lizensierung einer Hardware- und/oder Softwarefunktionalität einer Automatisierungskomponente ermöglicht. Es ist kein Einsatz manipulierbarer Medien, bzw. im Sinne eines USB-Speichersticks mehr erforderlich, über welchen die Automatisierungskomponente manipuliert werden könnte, bzw. Schadsoftware aufgespielt werden könnte. Zum Übertragen derjenigen Informationen, welche der Server benötigt, um die Lizenzinformation erstellen zu können (beispielsweise den Typ der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität, oder Identifikationsinformationen wie den Typ der
Automatisierungskomponente, die Seriennummer der Automatisierungskomponente,
Benutzerinformationen, etc.) wird ein unidirektionaler Datenkanal etabliert, über welchen diese Informationen als maschinenintepretierbarer Code bereitgestellt werden. Vorteilhaft daran ist, dass es nicht möglich ist, über diesen Datenkanal auf die Automatisierungskomponente zuzugreifen.
Der Server erstellt anschließend die Lizenzinformation, welche in Form einer alphanumerischen Datenfolge an den Bediener ausgegeben wird., beispielsweise visuell über eine Anzeigeeinheit des Bediengeräts oder akustisch als Audiosignal mittels des Bediengeräts. Die Länge der Zeichenfolge ist derart gewählt, dass diese noch komfortabel durch den Bediener eingegeben werden kann, aber so lange, dass die Lizenzinformation nicht durch Erraten gültig eingegeben werden kann. Es kann vorgesehen sein, dem Bediener das erwartete Format, bzw. den strukturellen Aufbau der
Zeichenfolge (bspw. die Länge der Zeichenfolge; Abschnitte, in denen nur Zahlen vorgesehen sind; Abschnitte, in denen nur Buchstaben vorgesehen sind; etc.) vorab mitzuteilen, bspw. durch einen entsprechenden Eintrag in der Bedienungsanleitung so dass der Bediener schnell eine erste Plausibilität der an ihn ausgegebenen Lizenzinformation vornehmen kann.
Alternativ ist auch eine Deaktivierung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich.
Beispielsweise kann eine Hardware- und/oder Softwarefunktionalität in einem eingeschränkten Modus lauffähig sein. Durch Durchführung des Verfahrens ist eine Deaktivierung des
eingeschränkten Modus möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Hardware- und/oder Softwarefunktionalität nur temporär für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert wird. Nach Ablauf der Zeitdauer wird die Hardware- und/oder Softwarefunktionalität deaktiviert und muss erneut mittels des in Anspruch 1 beschriebenen Verfahrens aktiviert werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Zeitdauer bereits in der Software oder in der Hardware vorgegeben ist. Alternativ ist die Zeitdauer in der alphanumerischen Datenfolge der ersten Lizenzinformation codiert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst weiter:
x. Generieren einer Bestätigungsanforderung der Automatisierungskomponente, wobei die Bestätigungsanforderung nur im Falle des erfolgreichen Überprüfens der Plausibilität der ersten Lizenzinformation erstellt wird;
xi. Bereitstellen der Bestätigungsanforderung als zweiten maschineninterpretierbaren Code an der Ausgabeeinheit der Automatisierungskomponente;
xii. Erfassen des bereitgestellten zweiten maschineninterpretierbaren Codes mittels des Bediengeräts über einen rückwirkungsfreien unidirektionalen Datenkanal;
xiii. Übermitteln der Bestätigungsanforderung von dem Bediengerät an einen Server;
xiv. Generieren einer Bestätigungsinformation mittels des Servers;
xv. Übermitteln der Bestätigungsinformation als alphanumerische Datenfolge mit
vorbestimmter Zeichenlänge von dem Server an das Bediengerät;
xvi. Eingeben der ausgegebenen Bestätigungsinformation in die
Automatisierungskomponente mittels der Eingabeeinheit;
xvii. Überprüfen der Plausibilität der Bestätigungsinformation mittels der
Automatisierungskomponente; und xviii. Zeitlich unbegrenztes Aktivieren oder Deaktivieren der Hardware- und/oder
Softwarefunktionalität im Falle des erfolgreichen Überprüfens der Plausibilität der Bestätigungsinformation.
Zum vollständigen Aktivieren, bzw. Deaktivieren, der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität ist es also erforderlich, dass der Aktivierungsvorgang noch einmal erfolgreich wiederholt wird. Dem Server wird auf obig beschriebene Art und Weise eine Bestätigungsanforderung, bzw.
Bestätigungsanfrage, übermittelt, woraufhin der Server eine Bestätigungsinformation generiert. Das Erfassen der Bestätigungsanforderung durch das Bediengerät und das Eingeben der
Bestätigungsinformation mittels der Eingabeeinheit erfolgt analog zu dem erstmaligen Aktivieren.
Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als erster Code und/oder als zweiter Code ein optischer Code, insbesondere ein QR-Code, ein Flickercode, oder ein Barcode, verwendet wird, und dass als Ausgabeeinheit eine Anzeigeeinheit, insbesondere ein Display, verwendet wird. Neben den genannten Beispielen für optische Codes können natürlich jedwede weitere Art optischer Codes verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Bediengerät eine Kamera aufweist und dass der rückwirkungsfreie unidirektionale Datenkanal dadurch gebildet wird, dass die Kamera den ersten optischen Code, bzw. den zweiten optischen Code, erfasst. Auf diese Art und Weise ist es dem Bediener nicht ermöglicht, über den Datenkanal von dem Bediengerät auf die Automatisierungskomponente zuzugreifen.
Gemäß einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Ausgabeeinheit ein akustisches Wiedergabemittel verwendet wird und dass als erster Code und/oder als zweiter Code ein akustisches frequenzmoduliertes und/oder amplitudenmoduliertes Audiosignal verwendet wird. Es kann auch eine Frequenzumtastung (frequncy shift-keying- Modulation), eine Mehrfrequenzcodierung oder eine Puls-Code-Modulation verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Bediengerät ein akustisches Aufnahmemittel, insbesondere ein Mikrofon, aufweist und dass der rückwirkungsfreie unidirektionale Datenkanal dadurch gebildet wird, dass das akustische Aufnahmemittel den ersten akustischen Code, bzw. den zweiten akustischen Code, mithört. Auch auf diese Art und Weise ist es für den Bediener nicht möglich, über den Datenkanal von dem Bediengerät auf die Automatisierungskomponente zuzugreifen. Alternativ kann die Übertragung des ersten, bzw. zweiten Codes auch per elektromagnetischer Übertragung vorgenommen werden. Hier muss sichergestellt sein, dass der Übertragungskanal ausschließlich unidirektional ausgestaltet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Aktivieren, bzw. Deaktivieren, der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität zusätzlich nur im Falle erfolgt, dass das Eingeben der ausgegebenen ersten Lizenzinformation innerhalb eines vorgegebenen Zeitabstands nach dem Generieren der Identifikationsinformation der
Automatisierungskomponente erfolgt. Wird die erste Lizenzinformation erst nach dem vorgegebenen Zeitabstand eingegeben, so muss das Verfahren wiederholt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das zeitlich unbegrenzte Aktivieren, bzw. Deaktivieren der Hardware- und/oder
Softwarefunktionalität zusätzlich nur im Falle erfolgt, dass das Eingeben der ausgegebenen zweiten Lizenzinformation innerhalb eines vorgegebenen Zeitabstands nach dem Generieren der
Bestätigungsinformation der Automatisierungskomponente erfolgt.
Mittels dieser beiden Ausgestaltungen wird die Möglichkeit einer Manipulation des Verfahrens weiter verringert. Da es sich bei der einzugebenden Lizenzinformation jeweils um eine alphanumerische Datenfolge mit geringer Länge (beispielsweise zwischen 6 und 8 Zeichen) handelt, könnte ein Bediener durch Erraten einen die Lizenzinformation gültig eingeben. Durch das Festlegen eines Zeitlimits wird die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Erratens reduziert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Bediengerät ein Laptop oder ein mobiles Endgerät verwendet wird. Beispiele für mobile
Endgeräte sind beispielsweise Smartphones oder Tablet-PCs.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Bediengerät mit dem Server über Internet in Kommunikationsverbindung steht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Automatisierungskomponente ein Feldgerät zum Erfassen oder Stellen einer Größe eines verfahrenstechnischen Prozesses mittels einer Grundfunktionalität verwendet wird, wobei die Hardware- und/oder Softwarefunktionalität eine der folgenden ist: Spezifische Messfunktionalität;
Diagnosefunktionalität;
Parametrierung des Feldgeräts;
Verifikation des Feldgeräts;
Validierung des Feldgeräts;
Kalibrierung des Feldgeräts;
Justierung;
Dokumentation bzgl. des Feldgeräts;
Loop-Test;
Sicherheitsfunktionen;
Inbetriebnahme des Feldgeräts;
Außerbetriebnahme des Feldgeräts;
Service bzgl. des Feldgeräts;
Einlagerung des Feldgeräts;
Gerätetausch des Feldgeräts;
Kommissionierung des Feldgeräts;
Wartung des Feldgeräts;
Firmware-Aktualisierung;
Software-Aktualisierung;
Lizenz-Aktualisierung.
Beispiele für Feldgeräte sind bereits im einleitenden Teil der Beschreibung aufgeführt. Als
Eingabeeinheit dienen in dieser Variante Taste am Feldgerätegehäuse.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Automatisierungskomponente eine Bedieneinheit verwendet wird, auf welcher eine Bedienapplikation für ein Feldgerät implementiert ist, wobei die Hardware- und/oder
Softwarefunktionalität eine der folgenden ist:
Betreiben eines Treibers für ein Feldgerät;
Betreiben der Bedienapplikation;
Betreiben von Langzeitüberwachung;
Betreiben von kontinuierlicher Dokumentation;
Datenbereitstellung in Datenbanken;
Datenbereitstellung in Cloudsysteme.
Bei der Bedieneinheit handelt es sich beispielsweise um eine übergeordnete Einheit im Sinnes eines Leitsystem-PCs bzw. einer Steuereinheit, oder aber um einen PC, bzw. Laptop oder ein mobiles Bediengerät im Sinne des von der Anmelderin produzierten und vertriebenen„Field Xperts“, bzw. um ein mobiles Endgerät, beispielsweise im Sinne des von der Anmelderin vertriebenen„SMT70“- Tablets.
Bei der Bedienapplikation handelt es sich beispielsweise um eine Rahmenapplikation,
beispielsweise um eine FDT-Rahmenapplikation im Sinne der von der Anmelderin vertriebenen Software„Fieldcare“.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 : ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Fig. 1 ist ein erstmaliger kundenseitiger Einsatz einer Automatisierungskomponente AK beschrieben. Bei der Automatisierungskomponente AK handelt es sich um ein SMT70-Tablet, welches zum Bedienen eines Feldgeräts verwendet wird. Bedienen bedeutet im vorliegenden Fall das Lesen, bzw. Schreiben, von Parameterwerten des Feldgeräts, Auslesen von durch das
Feldgerät erfassten Messwerten von Prozessvariablen, Auslesen oder Schreiben von
Identifikationsdaten des Feldgeräts, Auslesen von Diagnosedaten des Feldgeräts, etc.
Zum Bedienen des Feldgeräts ist auf der Automatisierungskomponente AK ein Bedienprogramm implementiert, beispielsweise eine FDT-Rahmenapplikation, auf welcher ein Gerätetreiber (DTM, „Device Type Manager“) des Feldgeräts geladen ist.
Zum Ausführen des Bedienprogramms ist ein Nachweis des Kaufs, bzw. der Nachweis einer gültigen Lizenz notwendig. Da die Automatisierungskomponente AK zum Einsatz in kritischer Infrastruktur ausgestaltet ist, ist diese nicht internetfähig. Daher wird erfindungsgemäß ein
Bediengerät BG, hier in Form eines Smartphones, verwendet, welches selbst Zugang zum Internet hat und welches sich die für das Prüfen der Lizenz benötigten Daten von der
Automatisierungskomponente AK beschaffen kann, ohne auf diese selbst zugreifen zu können.
In einem ersten Verfahrensschritt erzeugt die Automatisierungskomponente
Identifikationsinformationen der Bediensoftware und der Automatisierungskomponente. Je nach Bedarf können noch weitere Daten akquiriert werden.
Im Verfahrensschritt ii) stellt die Automatisierungskomponente AK die Identifikationsinformationen über eine Ausgabeeinheit AE als maschineninterpretierbarer Code CD zum Abruf bereit. Bei dem maschineninterpretierbaren Code CD handelt es sich in diesem Beispiel um einen QR-Code. Bei der Ausgabeeinheit AE handelt es sich in diesem Fall um einen Touchscreen, welcher auch als Eingabeeinheit EE dienen kann, welcher den QR-Code anzeigt. Zeitgleich startet die
Automatisierungskomponente einen Countdown, innerhalb welcher die Eingabe einer ersten Lizenzinformation in der Eingabeeinheit EE erwartet wird.
Im Verfahrensschritt iii) liest das Bediengerät BG den Code CD mittels einer Kamera ein und interpretiert diesen, d.h. dass das Bediengerät die in dem Code CD enthaltenen
Identifikationsinformationen extrahiert.
Anschließend übermittelt das Bediengerät BG in dem Verfahrensschritt iv) die
Identifikationsinformationen per Internet an einen Server SE. Dieser prüft diese und generiert im Verfahrensschritt v) eine erste Lizenzinformation.
Die Lizenzinformation wird anschließend in einem Verfahrensschritt vi) an das Bediengerät BG übermittelt. Dieses gibt die Lizenzinformationen in einem Verfahrensschritt vii) derart aus, dass diese in einer alphanumerischen Zeichenfolge vorliegen. Im vorliegenden Fall wird eine achtstellige Zeichenfolge („x24a std6“) auf dem Display des Bediengeräts BG angezeigt.
In dem Verfahrensschritt vii) gibt der Bediener diese Zeichenfolge auf der Eingabeeinheit EE, also dem Touchscreen, der Automatisierungskomponente, ein.
Im Verfahrensschritt viii) führt die Automatisierungskomponente einen Plausibilitätstest durch, falls die Zeichenfolge innerhalb des Countdown eingegeben wurde. Die Plausibilitätsprüfung umfasst beispielsweise das prüfen einer in der Zeichenfolge enthaltenen Checksumme.
Falls die Plausibilitätsprüfung erfolgreich ist, wird die Bediensoftware in einem Verfahrensschritt ix) temporär, beispielsweise für einen Zeitraum von zwei Wochen, aktiviert. Der Bediener kann nun das Feldgerät mittels der Automatisierungskomponente bedienen.
Zur vollständigen, dauerhaften Aktivierung muss das erfindungsgemäße Verfahren innerhalb des Zeitraums von zwei Wochen wiederholt werden:
Im Verfahrensschritt x) erzeugt die Automatisierungskomponente eine Bestätigungsanforderung, bzw. -anfrage für den Lizenzserver, dass das Bedienprogramm temporär aktiviert wurde.
Im Verfahrensschritt xi) stellt die Automatisierungskomponente AK die Bestätigungsanforderung über eine Ausgabeeinheit AE als maschineninterpretierbarer Code CD auf der Ausgabeeinheit AE zum Abruf bereit. Bei dem maschineninterpretierbaren Code CD handelt es sich wiederum einen QR-Code.
Im Verfahrensschritt xii) liest das Bediengerät BG den Code CD mittels der Kamera ein und interpretiert diesen, d.h. dass das Bediengerät die in dem Code CD enthaltene
Bestätigungsanforderung extrahiert.
Anschließend übermittelt das Bediengerät BG in dem Verfahrensschritt xiii) die
Bestätigungsanforderung per Internet an einen Server SE. Dieser prüft diese und generiert im Verfahrensschritt xiv) eine Bestätigungsinformation.
Die Bestätigungsinformation wird anschließend in einem Verfahrensschritt xv) an das Bediengerät BG übermittelt. Dieses gibt die Bestätigungsinformation wiederum in Form einer alphanumerischen Zeichenfolge mittels des Displays aus.
In dem Verfahrensschritt xvi) gibt der Bediener diese Zeichenfolge auf der Eingabeeinheit EE, also dem Touchscreen, der Automatisierungskomponente AK, ein.
Im Verfahrensschritt xvii) führt die Automatisierungskomponente einen Plausibilitätstest durch, falls die Zeichenfolge innerhalb des Countdown eingegeben wurde. Falls die Plausibilitätsprüfung erfolgreich ist, wird die Bediensoftware in einem Verfahrensschritt xviii) dauerhaft aktiviert. Es ist anschließend kein Senden von Informationen an den Server SE mehr erforderlich.
Bezugszeichenliste
AE Ausgabeeinheit
AK Automatisierungskomponente BE Bedieneinheit
CD maschineninterpretierbarer Code EE Eingabeeinheit
SE Server
i), N), ...x) Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren zumindest einer Hardware- und/oder
Softwarefunktionalität einer Automatisierungskomponente (AK), wobei die
Automatisierungskomponente (AK) eine Eingabeeinheit (EE) und eine Ausgabeeinheit (AE) enthält, umfassend:
i. Generieren einer Identifikationsinformation der Automatisierungskomponente (AK); ii. Bereitstellen der Identifikationsinformation als ersten maschineninterpretierbaren Code (CD) an der Ausgabeeinheit (AE) der Automatisierungskomponente (AK); iii. Erfassen des bereitgestellten ersten Codes mittels eines Bediengeräts (BE) über einen rückwirkungsfreien unidirektionalen Datenkanal;
iv. Übermitteln der Identifikationsinformation von dem Bediengerät (BE) an einen Server (SE);
v. Generieren einer ersten Lizenzinformation mittels des Servers (SE) oder einer dem Server (SE) nachgelagerten Einheit;
vi. Übermitteln der ersten Lizenzinformation als alphanumerische Datenfolge mit
vorbestimmter Zeichenlänge von dem Server (SE) an das Bediengerät (BE); vii. Eingeben der ausgegebenen ersten Lizenzinformation in die
Automatisierungskomponente (AK) mittels der Eingabeeinheit (EE);
viii. Überprüfen der Plausibilität der ersten Lizenzinformation mittels der
Automatisierungskomponente (AK); und
ix. Aktivieren oder Deaktivieren der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität im Falle des erfolgreichen Überprüfens der Plausibilität der ersten Lizenzinformation.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Hardware- und/oder Softwarefunktionalität nur temporär für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, weiter umfassend:
x. Generieren einer Bestätigungsanforderung der Automatisierungskomponente (AK), wobei die Bestätigungsanforderung nur im Falle des erfolgreichen Überprüfens der Plausibilität der ersten Lizenzinformation erstellt wird;
xi. Bereitstellen der Bestätigungsanforderung als zweiten maschineninterpretierbaren Code an der Ausgabeeinheit (AE) der Automatisierungskomponente (AK);
xii. Erfassen des bereitgestellten zweiten maschineninterpretierbaren Codes mittels des Bediengeräts (BE) über einen rückwirkungsfreien unidirektionalen Datenkanal; xiii. Übermitteln der Bestätigungsanforderung von dem Bediengerät (BE) an einen Server (SE); xiv. Generieren einer Bestätigungsinformation mittels des Servers (SE);
xv. Übermitteln der Bestätigungsinformation als alphanumerische Datenfolge mit
vorbestimmter Zeichenlänge von dem Server (SE) an das Bediengerät (BE); xvi. Eingeben der ausgegebenen Bestätigungsinformation in die
Automatisierungskomponente (AK) mittels der Eingabeeinheit (EE);
xvii. Überprüfen der Plausibilität der Bestätigungsinformation mittels der
Automatisierungskomponente (AK); und
xviii. Zeitlich unbegrenztes Aktivieren, bzw. Deaktivieren, der Hardware- und/oder
Softwarefunktionalität im Falle des erfolgreichen Überprüfens der Plausibilität der Bestätigungsinformation.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei als erster Code und/oder als zweiter Code ein optischer Code, insbesondere ein QR-Code, ein Flickercode, oder ein Barcode, verwendet wird, und wobei als Ausgabeeinheit (AE) eine Anzeigeeinheit, insbesondere ein Display, verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bediengerät (BE) eine Kamera aufweist und wobei der rückwirkungsfreie unidirektionale Datenkanal dadurch gebildet wird, dass die Kamera den ersten optischen Code, bzw. den zweiten optischen Code, erfasst.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei als Ausgabeeinheit (AE) ein akustisches Wiedergabemittel verwendet wird und wobei als erster Code und/oder als zweiter Code ein akustisches frequenzmoduliertes und/oder amplitudenmoduliertes Audiosignal verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bediengerät (BE) ein akustisches Aufnahmemittel,
insbesondere ein Mikrofon, aufweist und wobei der rückwirkungsfreie unidirektionale Datenkanal dadurch gebildet wird, dass das akustische Aufnahmemittel den ersten akustischen Code, bzw. den zweiten akustischen Code, mithört.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aktivieren, bzw.
Deaktivieren, der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität zusätzlich nur im Falle erfolgt, dass das Eingeben der ausgegebenen ersten Lizenzinformation innerhalb eines vorgegebenen Zeitabstands nach dem Generieren der Identifikationsinformation der
Automatisierungskomponente (AK) erfolgt.
9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das zeitlich unbegrenzte
Aktivieren, bzw. Deaktivieren, der Hardware- und/oder Softwarefunktionalität zusätzlich nur im Falle erfolgt, dass das Eingeben der ausgegebenen Bestätigungsinformation innerhalb eines vorgegebenen Zeitabstands nach dem Generieren der Bestätigungsinformation der
Automatisierungskomponente (AK) erfolgt.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei als Bediengerät (BE) ein Laptop oder ein mobiles Endgerät verwendet wird.
1 1 . Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bediengerät (BE) mit dem Server (SE) über Internet in Kommunikationsverbindung steht.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei als
Automatisierungskomponente (AK) ein Feldgerät zum Erfassen oder Stellen einer Größe eines verfahrenstechnischen Prozesses mittels einer Grundfunktionalität ist, wobei die Hardware- und/oder Softwarefunktionalität eine der folgenden ist:
Spezifische Messfunktionalität;
Diagnosefunktionalität;
Parametrierung des Feldgeräts;
Verifikation des Feldgeräts;
Validierung des Feldgeräts;
Kalibrierung des Feldgeräts;
Justierung;
Dokumentation bzgl. des Feldgeräts;
Loop-Test;
Sicherheitsfunktionen;
Inbetriebnahme des Feldgeräts;
Außerbetriebnahme des Feldgeräts;
Service bzgl. des Feldgeräts;
Einlagerung des Feldgeräts;
Gerätetausch des Feldgeräts;
Kommissionierung des Feldgeräts;
Wartung des Feldgeräts;
Firmware-Aktualisierung;
Software-Aktualisierung;
Lizenz-Aktualisierung.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei als
Automatisierungskomponente (AK) eine Bedieneinheit verwendet wird, auf welcher eine Bedienapplikation für ein Feldgerät implementiert ist, wobei die Hardware- und/oder Softwarefunktionalität eine der folgenden ist:
Betreiben eines Treibers für ein Feldgerät;
Betreiben der Bedienapplikation;
- Betreiben von Langzeitüberwachung;
Betreiben von kontinuierlicher Dokumentation;
Datenbereitstellung in Datenbanken;
Datenbereitstellung in Cloudsysteme.
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