WO2021058348A1 - Verfahren zur umwandlung von sensorereignissen - Google Patents

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Ing. Erwin Uranic & Gerhard Waldhör, Bakk. Techn. Gesbr
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Definitions

  • the invention relates to a method for converting sensor events into a keyboard event and for transmitting the keyboard event to an application.
  • W02008054135A1 describes a method for the flexible setting of key behavior in a user interface library.
  • a button behavior setting unit reads the corresponding button behavior data recorded in a source and sets at least one button behavior entry for each component.
  • a key behavior appearance measurement unit senses the occurrence of a key event on a specific component of a user interface.
  • a key behavior entry checking unit determines whether the specific component comprises at least one corresponding key behavior entry.
  • An application execution unit executes a corresponding application according to the information written in the button behavior entry when it is determined that the specific component includes at least one corresponding button behavior entry.
  • the application execution unit carries out the general processing step the user interface if it is determined that the specific component does not include at least one button behavior entry.
  • a controller generally controls all of the blocks so that the blocks work to harmonize with other functional blocks.
  • the aim of the invention is to provide a method that manages without polling, processes a signal directly and works in a resource-saving manner.
  • an interface module interrupt
  • an immediate generation of a keyboard event is achieved after the transmission of a measurement result from a sensor.
  • the application does not have to make an ongoing query (so-called polling) to the sensor as to whether a new signal has arisen at the sensor. This reduces computing power, power consumption and, in particular, network traffic (in larger systems with a large number of sensors).
  • a keyboard event is a standardized event that can be processed by any application.
  • a keyboard event corresponds, for example, to a signal that is generated by pressing a key on a standard keyboard.
  • a code can be stored in the application in which it is specified which task (e.g. screen event) is to be carried out when a certain keyboard event is forwarded to the application.
  • the sensor can transmit further details immediately by coding a key sequence or send further detailed data to the microcontroller / service or to the application.
  • the application can run on a standard PC or embedded PC or on a mobile phone or tablet.
  • sensors can also be connected to the hardware. If several sensors send a signal to the hardware, the signals are processed one after the other.
  • the conversion of sensor events into a keyboard event can take place virtually, in that a signal from the sensor is transmitted to a micro-service via an MQTT, RS232 or TCP / IP interface and the micro-service uses a virtual keyboard. Event generated in the kernel of the operating system.
  • a micro-service is, for example, a separate process that runs as a system service on a PC in the background.
  • the conversion of sensor events to a keyboard event can be done physically by transmitting a signal from the sensor to the hardware that generates a hardware keyboard event.
  • a hardware keyboard event corresponds to a signal from a physical keyboard.
  • the hardware can be connected to the application via a USB cable, a PS / 2 cable, a Bluetooth connection, and the like. This enables simple signal transmission.
  • the senor can be a door switch, temperature sensor, level indicator or the like. This list is far from complete; the method of the invention can be carried out universally with any desired sensor.
  • the application can either run in a web browser or be a native application.
  • Web browsers are widely used application programs that can quickly process keyboard events.
  • a native application is, for example, a Monitoring program that runs on the PC, on whose graphic surface the individual sensors are displayed.
  • the application can transmit a query to the sensor or the hardware. If necessary, the application can query the sensor (e.g. SPI, TCP / IP, I2C, RS232) if it requires further information. For example, a temperature sensor can report that a specified temperature has been exceeded. After receiving the keyboard event generated by the hardware when the temperature was exceeded, the application can ask what temperature was reached. To do this, the application sends a request (via SPI, TCP / IP, I2C, RS232) back to the sensor, which in turn returns the actual temperature.
  • the sensor e.g. SPI, TCP / IP, I2C, RS232
  • the application can convert the keyboard event to a display.
  • the sensor event can be displayed on a screen.
  • a computer user can then make a decision.
  • the evaluation module can be a micro-controller or a processor.
  • This micro-controller or processor can convert the signal from one or more sensors into a keyboard event or, if necessary, also implement a TCP / IP or RS232 interface for the application.
  • drawing 1 shows a flow chart of a method according to the invention for measuring the fill level of a tank with a micro-controller.
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method according to the invention for measuring the temperature with a microcontroller with a query to the hardware
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method according to the invention for measuring the voltage of a battery with a micro-controller with a query to the battery itself.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method according to the invention for measuring the voltage of a battery with a micro-service with a query to the micro-service.
  • Example 1 Measuring the fill level of an oil heater tank and generating a keyboard event
  • the fill level of a tank is measured with a fill level sensor. If the fill level is too low, the sensor generates an interrupt and sends it to the micro-controller via an interrupt line. The microcontroller then generates a physical (hardware) keyboard event, for example key event "L" when the fill level is low, and transmits this keyboard event, for example via the USB bus or PS / 2, to the application that does this, for example outputs on a screen.
  • a physical (hardware) keyboard event for example key event "L" when the fill level is low
  • the temperature is measured with a temperature sensor. If the temperature changes, this generates an interrupt, which it transmits to the micro-controller via the interrupt line.
  • the micro-controller generates a physical (hardware) keyboard event, which it transmits to the application via the USB bus, for example.
  • the application sends a temperature request ("Request Temp") eg via TCP / IP or RS232 to the micro-controller, which transmits the temperature request (“Request Temp”) eg via SPI or I 2 C to the temperature sensor.
  • the temperature sensor sends the value (VALUE) e.g. via SPI or I 2 C to the micro-controller, which sends the value (VALUE) back to the application e.g. via TCP / IP or RS 232.
  • the application can display the value on a screen.
  • Example 3 Measuring a battery and generating a keyboard event with a query to the battery itself
  • the voltage of a battery is measured with a battery sensor. If the voltage falls below a threshold value ("Voltage ⁇ LOW"), the sensor generates an interrupt, which it transmits to a microcontroller via an interrupt line, for example.
  • the microcontroller generates a physical (hardware) keyboard event that it eg transmitted to the application via USB bus.
  • the application queries the voltage (“Request Voltage”) eg via Modbus directly from the battery sensor.
  • the battery sensor transmits the voltage (“Send Voltage”) directly to the application via Modbus, for example back.
  • the application can display the value on a screen.
  • Example 4 Measuring a battery and generating a keyboard event with a query to a micro-service
  • the voltage of a battery is measured with a battery sensor.
  • the sensor generates an MQTT message with voltage (MQTT message with voltage) and transmits this e.g. via RS232 or TCP / IP to a micro-
  • the micro-service generates a virtual keyboard event, which is transmitted to the application via the kernel.
  • the application sends a request to the micro-service, e.g. via MQTT or REST.
  • the Micro-Service sends the voltage (“Send
  • Voltage e.g. via MQTT or REST back to the application.
  • the application can display the value on a screen.

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Abstract

Verfahren zur Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis (virtuell oder physikalisch) und Übermitteln des Tastatur-Ereignisses an eine Anwendung, wobei das Verfahren in einem System durchgeführt wird, das aus Folgendem besteht: a) zumindest einem Sensor; b) einer Hardware; und c) einer Anwendung; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: i) Messen eines Sensor-Ereignisses; ii) Übermitteln des Sensor-Ereignisses an eine Hardware; iii) Umwandeln des Sensor-Ereignisses in ein Tastatur- Ereignis; iv) Übermitteln des Tastatur-Ereignisses an die Anwendung; wobei die Hardware einen Interface-Baustein (Interrupt), der Signale von Sensoren verarbeitet, und einen Auswert-Baustein, der mit dem Interface-Baustein kommuniziert, umfasst; und der Auswert-Baustein das Sensor-Ereignis in ein Tastatur-Ereignis umwandelt und das Tastatur-Ereignis an die Anwendung übermittelt.

Description

Verfahren zur Umwandlung von Sensorereignissen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis und Übermitteln des Tastatur-Ereignisses an eine Anwendung.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Anwendungen über Bibliotheken bidirektional mit externer Hardware (Peripherie) verbunden sind; für Web-Browser gibt es zur Ansteuerung von und zur Hardware keine einheitliche Lösung. Bestenfalls wird hierbei die Browser-Ansteuerung von der Hardware aus über Polling erreicht, was a) wertvolle Rechenzeit des Prozessors kostet und b) die Reaktion nur in gleichbleibenden (Polling-) Intervallen erfolgen kann, also nicht unmittelbar.
W02008054135A1 beschreibt ein Verfahren zur flexiblen Setzung von Tasten-Verhalten in einer Benutzerschnittstellen- Bibliothek. Eine Tasten-Verhalten-Setzeinheit liest die entsprechenden Tasten-Verhalten-Daten, die in einer Quelle aufgezeichnet sind, aus und setzt zumindest ein Tasten- Verhalten-Eintrag für jede Komponente fest. Eine Tasten- Verhalten-Auftrittmesseinheit nimmt das Auftreten eines Tasten-Ereignisses an einer spezifischen Komponente einer Benutzerschnittstelle wahr. Eine Tasten-Verhalten-Eintrag- Überprüfungseinheit bestimmt, ob die spezifische Komponente zumindest einen entsprechenden Tasten-Verhalten-Eintrag umfasst. Eine Anwendungs-Ausführungseinheit führt eine entsprechende Anwendung gemäß der Information aus, die in dem Tasten-Verhalten-Eintrag geschrieben ist, wenn bestimmt wird, dass die spezifische Komponente zumindest einen entsprechenden Tasten-Verhalten-Eintrag umfasst. Die Anwendungs- Ausführungseinheit führt den allgemeinen Verarbeitungsschritt der Benutzerschnittstelle aus, wenn bestimmt wird, dass die spezifische Komponente zumindest einen Tasten-Verhalten- Eintrag nicht umfasst. Ein Controller steuert im Allgemeinen alle Blöcke, sodass die Blöcke so arbeiten, dass sie mit anderen funktionellen Blöcken harmonisieren.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, das ohne Polling auskommt, ein Signal unmittelbar verarbeitet und ressourcenschonend arbeitet.
Dies wird dadurch erreicht, indem ein Verfahren zur Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis (virtuell oder physikalisch) und Übermitteln des Tastatur-Ereignisses an eine Anwendung bereitgestellt wird, wobei das Verfahren in einem System durchgeführt wird, das aus Folgendem besteht: a) zumindest einem Sensor; b) einer Hardware; und c) einer Anwendung; und folgende Schritte umfasst: i) Messen eines Sensor-Ereignisses; ii) Übermitteln des Sensor-Ereignisses an eine Hardware; iii) Umwandeln des Sensor-Ereignisses in ein Tastatur- Ereignis; iv) Übermitteln des Tastatur-Ereignisses an die Anwendung; wobei die Hardware einen Interface-Baustein (Interrupt), der Signale von Sensoren verarbeitet, und einen Auswert-Baustein, der mit dem Interface-Baustein kommuniziert, umfasst; und der Auswert-Baustein das Sensor-Ereignis in ein Tastatur- Ereignis umwandelt und das Tastatur-Ereignis an die Anwendung übermittelt . Durch dieses Verfahren wird nach Übermittlung eines Messergebnisses eines Sensors eine sofortige Generierung eines Tastatur-Ereignisses erreicht. Es existiert im Wesentlichen keine Verzögerung zwischen dem Sensor-Ereignis und der Übermittlung des Tastatur-Ereignisses an die Anwendung, die das Signal sofort verarbeiten kann. Die Anwendung muss keine laufende Nachfrage (sog. Polling) an den Sensor durchführen, ob ein neues Signal am Sensor entstanden ist. Somit werden Rechenleistung, Stromverbrauch und insbesondere der Netzwerk- Traffic (bei größeren Systemen mit sehr vielen Sensoren) reduziert .
Ein Tastatur-Ereignis ist ein standardisiertes Ereignis, das von jeder Anwendung verarbeitet werden kann. Ein Tastatur- Ereignis entspricht z.B. einem Signal, das durch Drücken einer Taste auf einer handelsüblichen Tastatur entsteht. Es kann in der Anwendung ein Code hinterlegt sein, in dem festgelegt ist, welche Aufgabe (z.B. Bildschirmereignis) durchzuführen ist, wenn ein bestimmtes Tastatur-Ereignis an die Anwendung weitergeleitet wird. Der Sensor kann weitere Details einerseits über eine Codierung einer Tastenfolge sofort übermitteln oder weitere Detail-Daten an den Micro- Controller/Service oder an die Anwendung schicken.
Die Anwendung kann auf einem handelsüblichen PC oder Embedded- PC laufen oder auf einem Mobiltelefon oder einem Tablet.
Es können auch mehrere Sensoren mit der Hardware verbunden sein. Senden mehrere Sensoren ein Signal an die Hardware, werden die Signale nacheinander verarbeitet. In einer Ausführungsform kann die Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis virtuell erfolgen, indem ein Signal vom Sensor über eine MQTT-, RS232- oder TCP/IP-Schnittstelle an ein Micro-Service übermittelt wird und das Micro-Service ein virtuelles Tastatur-Ereignis im Kernel des Betriebssystems erzeugt. Ein Micro-Service ist beispielsweise ein eigener Prozess, welcher als Systemdienst auf einem PC im Hintergrund läuft.
In einer Ausführungsform kann die Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis physikalisch erfolgen, indem ein Signal vom Sensor an die Hardware übermittelt wird, die ein Hardware-Tastatur-Ereignis erzeugt. Ein Hardware-Tastatur-Ereignis entspricht einem Signal aus einer physikalischen Tastatur.
In einer Ausführungsform kann die Hardware an die Anwendung über ein USB-Kabel, ein PS/2-Kabel, eine Bluetooth-Verbindung und ähnliches verbunden sein. So ist eine einfache Signalübertragung möglich.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Sensor ein Türschalter, Temperatursensor, Füllstandsanzeiger oder ähnliches sein. Diese Aufzählung ist bei weitem nicht vollständig; das Verfahren der Erfindung kann universell mit jedem beliebigen Sensor durchgeführt werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anwendung entweder in einem Web-Browser laufen oder eine native Applikation sein. Web-Browser sind weit verbreitete Anwendungsprogramme, die Tastatur-Ereignisse rasch verarbeiten können. Eine native Applikation ist beispielsweise ein Überwachungs-Programm, welches auf dem PC läuft, auf dessen grafischer Oberfläche die einzelnen Sensoren angezeigt werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anwendung eine Rückfrage an den Sensor oder die Hardware übermitteln. Gegebenenfalls kann die Anwendung eine Rückfrage an den Sensor (z.B. SPI, TCP/IP, I2C, RS232) durchführen, wenn es weitergehende Informationen benötigt. Z.B. kann ein Temperatursensor die Überschreitung einer festgelegten Temperatur melden. Die Anwendung kann nach Empfang des Tastatur-Ereignisses, das von der Hardware bei der Temperaturüberschreitung generiert hat, nachfragen, welche Temperatur erreicht wurde. Dafür sendet die Anwendung eine Anfrage (via SPI, TCP/IP, I2C, RS232) zurück an den Sensor, der dann wiederum die tatsächliche Temperatur zurückgibt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anwendung das Tastatur-Ereignis in eine Anzeige umwandeln. So kann das Sensor-Ereignis z.B. auf einem Bildschirm dargestellt werden. Ein Computerbenutzer kann daraufhin eine Entscheidung treffen .
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Auswert-Baustein ein Micro-Controller oder ein Prozessor sein. Dieser Micro-Controller oder Prozessor kann das Signal eines oder mehrerer Sensoren in ein Tastatur-Ereignis umwandeln bzw. auch gegebenenfalls eine TCP/IP- oder RS232-Schnittstelle für die Anwendung implementieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnung Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen des Füllstands eines Tanks mit einem Micro-Contoller .
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung der Temperatur mit einem Micro- Contoller mit Rückfrage an die Hardware
Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung der Spannung einer Batterie mit einem Micro-Contoller mit Rückfrage an die Batterie selber.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung der Spannung einer Batterie mit einem Micro-Service mit Rückfrage an das Micro-Service.
BEISPIELE
Beispiel 1: Messen des Füllstands eines Tanks einer Ölheizung und Generieren eines Tastatur-Ereignisses
In diesem Beispiel wird der Füllstand eines Tanks mit einem Füllstandssensor gemessen. Bei einem zu geringen Füllstand generiert der Sensor einen Interrupt und sendet diesen über eine Interrupt-Leitung an den Micro-Controller. Der Micro- Contoller erzeugt daraufhin ein physikalisches (Hardware-) Tastatur-Ereignis, z.B. Tasten-Ereignis „L" bei geringem Füllstand, und übermittelt dieses Tastatur-Ereignis z.B. über den USB-Bus oder PS/2 an die Anwendung, die dies beispielsweise auf einem Bildschirm ausgibt. Beispiel 2: Messen einer Temperatur und Generieren eines Tastatur-Ereignisses mit Rückfrage an die Hardware
In diesem Beispiel wird die Temperatur mit einem Temperatursensor gemessen. Dieser generiert bei Temperaturänderung einen Interrupt, den er via Interrupt- Leitung an den Micro-Controller übermittelt. Der Micro- Controller generiert ein physikalisches (Hardware-) Tastatur- Ereignis, das er z.B. via USB-Bus an die Anwendung übermittelt. Die Anwendung sendet eine Anforderung der Temperatur („Request Temp") z.B. via TCP/IP oder RS232 an den Micro-Controller, der die Anforderung der Temperatur („Request Temp") z.B. via SPI oder I2C an den Temperatursensor übermittelt. Der Temperatursensor sendet den Wert (VALUE) z.B. via SPI oder I2C an den Micro-Controller, der den Wert (VALUE) z.B. via TCP/IP oder RS 232 an die Anwendung zurück übermittelt. Die Anwendung kann den Wert auf einem Bildschirm darstellen .
Beispiel 3: Messen einer Batterie und Generieren eines Tastatur-Ereignisses mit Rückfrage an die Batterie selber
In diesem Beispiel wird die Spannung einer Batterie mit einem Batteriesensor gemessen. Der Sensor generiert bei einer Spannung unter einem Schwellenwert („Spannung < LOW") einen Interrupt, den er z.B. via Interrupt-Leitung an einen Micro- Contoller übermittelt. Der Micro-Controller erzeugt ein physikalisches (Hardware-) Tastatur-Ereignis, das er z.B. via USB-Bus an die Anwendung übermittelt. Die Anwendung fragt die Spannung („Request Voltage") z.B. via Modbus direkt vom Batteriesensor ab. Der Batteriesensor übermittelt die Spannung („Send Voltage") z.B. via Modbus direkt an die Anwendung zurück. Die Anwendung kann den Wert auf einem Bildschirm darstellen .
Beispiel 4: Messen einer Batterie und Generieren eines Tastatur-Ereignisses mit Rückfrage an ein Micro-Service
In diesem Beispiel wird die Spannung einer Batterie mit einem Batteriesensor gemessen. Der Sensor generiert eine MQTT- Message mit Voltage (MQTT-Nachricht mit Spannung) und übermittelt diese z.B. via RS232 oder TCP/IP an ein Micro-
Service, das ein Prozess sein kann. Das Micro-Service erzeugt ein virtuelles Tastatur-Ereignis, welches über den Kernel an die Anwendung übermittelt wird. Die Anwendung sendet einen Request (eine Anforderung) z.B. via MQTT oder REST an das Micro-Service. Das Micro-Service sendet die Spannung („Send
Voltage") z.B. via MQTT oder REST an die Anwendung zurück. Die Anwendung kann den Wert auf einem Bildschirm darstellen.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis (virtuell oder physikalisch) und Übermitteln des Tastatur-Ereignisses an eine Anwendung, wobei das Verfahren in einem System durchgeführt wird, das aus Folgendem besteht: a) zumindest einem Sensor; b) einer Hardware; und c) einer Anwendung; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst : i) Messen eines Sensor-Ereignisses; ii) Übermitteln des Sensor-Ereignisses an eine Hardware; iii) Umwandeln des Sensor-Ereignisses in ein Tastatur- Ereignis; iv) Übermitteln des Tastatur-Ereignisses an die Anwendung; wobei die Hardware einen Interface-Baustein (Interrupt), der Signale von Sensoren verarbeitet, und einen Auswert-Baustein, der mit dem Interface-Baustein kommuniziert, umfasst; und der Auswert-Baustein das Sensor-Ereignis in ein Tastatur- Ereignis umwandelt und das Tastatur-Ereignis an die Anwendung übermittelt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis virtuell erfolgt, indem ein Signal vom Sensor über eine MQTT-, RS232- oder TCP/IP-Schnittstelle an ein Micro-Service übermittelt wird und das Micro-Service ein virtuelles Tastatur-Ereignis erzeugt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung von Sensorereignissen in ein Tastatur-Ereignis physikalisch erfolgt, indem ein Signal vom Sensor an die Hardware übermittelt wird, die ein Hardware-Tastatur-Ereignis erzeugt.
4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Hardware mit der Anwendung über ein USB-Kabel, ein PS/2- Kabel, eine Bluetooth-Verbindung und ähnliches verbunden ist.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Türschalter, Temperatursensor, Füllstandsanzeiger oder ähnliches ist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung entweder in einem Web-Browser läuft oder eine native Applikation ist.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung eine Rückfrage an den Sensor oder die Hardware übermittelt.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung das Tastatur-Ereignis in eine Anzeige umwandelt.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswert-Baustein ein Micro-Controller oder ein Prozessor ist.
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