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DE19917063B4 - Wireless data transmission system for connecting a mobile operating and display device to a control bus - Google Patents

Wireless data transmission system for connecting a mobile operating and display device to a control bus Download PDF

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DE19917063B4 DE19917063A DE19917063A DE19917063B4 DE 19917063 B4 DE19917063 B4 DE 19917063B4 DE 19917063 A DE19917063 A DE 19917063A DE 19917063 A DE19917063 A DE 19917063A DE 19917063 B4 DE19917063 B4 DE 19917063B4
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Abstract

Datenkoppler für ein drahtloses Datenübertragungssystem, der als Schnittstelle für einen drahtlosen bidirektionalen Datenaustausch zwischen einem tragbaren Bedien- und Anzeigegerät und einem fest installierten Bussystem eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Datenkoppler über Mittel zum Mithören aller über das Bussystem laufenden Telegramme, Mittel zur Extraktion der in den Telegrammen übermittelten Daten des Datenübertragungssystems und Mittel zum Abspeichern aller Daten des Datenübertragungssystems aufweist und
dass der Datenkoppler über Mittel verfügt, um in dem tragbaren Bedien- und Anzeigegerät nach einer Verbindungsaufnahme den Datenbestand zu aktualisieren.Data coupler for a wireless data transmission system, which is set up as an interface for wireless bidirectional data exchange between a portable operating and display device and a permanently installed bus system, characterized in that
the data coupler has means for listening to all telegrams running via the bus system, means for extracting the data of the data transmission system transmitted in the telegrams and means for storing all data of the data transmission system and
that the data coupler has means to update the database in the portable operating and display device after a connection has been established.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Datenkoppler für ein drahtloses Datenübertragungssystem, der als Schnittstelle für einen drahtlosen bidirektionalen Datenaustausch zwischen einem tragbaren Bedien- und Anzeigegerät und einem fest installierten Bussystem eingerichtet ist.The invention relates to a data coupler for a wireless data transmission system, which as an interface for a wireless bidirectional data exchange between a portable Control and display device and a permanently installed bus system is set up.

Der Erfindung betrifft ferner ein Bedien- und Anzeigegerät für ein drahtloses Datenübertragungssystem.The invention further relates to a Control and display device for a wireless data transmission system.

Tragbare, drahtlose Fernbedienungen werden bisher in erster Linie in der Unterhaltungselektronik eingesetzt. Als drahtloses Medium wird in der Regel infrarotes Licht (IR) mit einem einfachen, nicht standardisierten Protokoll verwendet. Ein Rückkanal wird meist nicht benötigt, da nur lokale Geräte gesteuert werden, die sich im gleichen Raum befinden. Das heißt der Bediener kann die Reaktion auf seine Eingabe unmittelbar beobachten.Portable wireless remote controls have been used primarily in consumer electronics. Infrared light (IR) is usually used as the wireless medium a simple, non-standardized protocol. On Return channel will mostly not needed because only local devices controlled, which are in the same room. That is the operator can observe the reaction to its input immediately.

In zunehmendem Maße kommen sowohl in der Industrie als auch in privaten Wohnungen vernetzte Automatisierungssysteme zum Einsatz. Die Bedienung solcher Systeme erfolgt meist über Schaltsensoren oder auch grafische Eingabegeräte, die fest mit dem verwendeten Bussystem verbunden sind. Teilweise werden auch IR-Fernbedienungen wie oben beschrieben verwendet.Increasingly come both in industry automation systems networked in private homes for use. Such systems are usually operated using switch sensors or also graphical input devices that are permanently connected to the bus system used. Partially IR remote controls as described above are also used.

Aus der DE 691 31 786 T2 ist ein Gebäudeleitsystem für die Steuerung von Vorrichtungen für Gebäudeservicefunktionen bekannt. Diese Vorrichtungen können Beleuchtungen, Heizkörper, Klimaanlagen oder elektrisch bewegbare Fenster-Rolläden sein.From the DE 691 31 786 T2 a building management system for the control of devices for building service functions is known. These devices can be lighting, radiators, air conditioners or electrically movable window shutters.

Das bekannte Gebäudeleitsystem verfügt über ein zentrales Steuersystem, über das die Vorrichtungen zentral verwaltet werden können. Das Steuersystem kommuniziert über einen Kommunikationsbus mit den Vorrichtungen. Die letzten Meter des Übertragungsweges werden mit Hilfe von Transpondern bewältigt, die die Signale auf dem fest installierten Kommunikationsbus in Infrarotsignale umsetzen.The well-known building management system has a central tax system, via that the devices can be managed centrally. The control system communicates via a Communication bus with the devices. The last meters of the transmission path are managed with the help of transponders, which the signals on convert the permanently installed communication bus into infrared signals.

Um die Vorrichtungen über den Transponder anzusprechen, sendet das Steuersystem eine Nachricht an den Transponder, dem die Transponderadresse und die Vorrichtungsadresse zugeordnet ist. Die Transponderadresse ist dabei innerhalb des Gebäudeleitsystems eindeutig bestimmt, während die Vorrichtungsadresse mehrdeutig sein kann. Letzteres erleichtert den Transfer von Vorrichtungen aus dem Sendebereich eines Transponders in einem ersten Raum in den Sendebereich eines zweiten Transponders in einem zweiten Raum.To the devices over the The control system sends a message to address the transponder to the transponder, the transponder address and the device address assigned. The transponder address is within the building management system clearly determined while the device address may be ambiguous. The latter makes it easier the transfer of devices from the transmission range of a transponder in a first room in the transmission range of a second transponder in a second room.

Damit der Transponder die ihm zugewiesenen Vorrichtungen ansprechen kann, verfügt der Transponder über einen Mikroprozessor, der die Bussignale in die Infrarotsignale umsetzt. Die dabei verwendeten Protokollparameter und die Zuweisung der Vorrichtungen zum jeweiligen Transponder sind in einem programmierbaren Speicher abgelegt.So that the transponder is assigned to it Can respond to devices, the transponder has a Microprocessor that converts the bus signals into the infrared signals. The protocol parameters used and the allocation of the devices for each transponder are in a programmable memory stored.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung ist deren Komplexität, da ein zentrales Steuersystem benötigt wird, durch das das Gebäudeleitsystem verwaltet wird. Außerdem sind die separat vorhandenen Fernbedienungseinheiten nur dazu in der Lage, die Vorrichtungen der jeweiligen Umgebung zu steuern.A disadvantage of the known device is their complexity, because a central control system is required through which the building management system is managed. Moreover are the separately available remote control units only for this able to control the devices of each environment.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen zu schaffen, mit denen sich ein Gebäudeleitsystem aufbauen lässt, das in seiner Gesamtheit mit einem einzelnen mobilen Bedien- und Anzeigegerät steuerbar ist.Based on this state of the art the invention has for its object to provide devices with which is a building management system builds up, that in its entirety with a single mobile operating and Controllable display device is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Datenkoppler mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Bedien- und Anzeigegerät mit den im Anspruch 9 angegebenen Merkmalen gelöst. In davon abhaängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.This object is achieved by a Data coupler with the features specified in claim 1 and a Control and display device with the features specified in claim 9 solved. In dependent claims are advantageous refinements and developments specified.

Nachfolgend wird die Erfindung im Einzelnen anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Es zeigen:The invention is described below in Individual using the attached Drawing explained. Show it:

1 den Datenkoppler im Gesamtsystem 1 the data coupler in the overall system

2 die Struktur des Datenkopplers und des Bediengerätes. 2 the structure of the data coupler and the operator panel.

Die Erfindung beschreibt einen Aufbau, um grafische Bedien- und Anzeigegeräte drahtlos an einen Steuerbus anzukoppeln. Einen Überblick über die Anordnung zeigt 1. Ein wesentliches Problem besteht darin, daß die Verbindung zwischen dem tragbaren Gerät und dem fest installierten System unterbrochen werden kann. Die Unterbrechungen können zum einen durch technische Störungen des Übertragungskanals (z. B. Abschattung einer IR-Verbindung) entstehen oder auch durch einfaches Ausschalten des Bediengerätes, um Energie zu sparen.The invention describes a structure for wirelessly coupling graphic operating and display devices to a control bus. An overview of the arrangement shows 1 , A major problem is that the connection between the portable device and the fixed system can be broken. The interruptions can arise on the one hand due to technical faults in the transmission channel (e.g. shading of an IR connection) or simply by switching off the control unit to save energy.

Wird die Verbindung zum System neu aufgenommen, müssen alle im mobilen Gerät gespeicherten Datenwerte als ungültig interpretiert werden, da zwischenzeitliche Änderungen nicht detektierbar sind. Um trotzdem eine vollständige Visualisierung des Systems zu erreichen, müßten alle erforderlichen Daten über das Bussystem abgefragt werden. Dies erfordert zum einen eine gewisse Zeit, bis die Daten verfügbar sind, und bringt zum anderem eine große Busbelastung mit sich. Gerade bei langsamen Steuerbussen, wie sie bei räumlich großen Installationen (z. B. Gebäudebusse) verwendet werden, ist dies nicht akzeptabel.The connection to the system is new recorded all in the mobile device stored data values as invalid can be interpreted as interim changes cannot be detected. To be a complete anyway To achieve visualization of the system would need all of the necessary data on that Bus system can be queried. On the one hand, this requires a certain amount Time until the data is available and brings with it a large bus load. Just with slow control buses, such as those with large installations (e.g. building buses) used, this is not acceptable.

Zur Lösung dieses Problems wird in dieser Erfindung eine intelligente Schnittstelle zwischen dem Steuerbus und der drahtlosen Verbindung eingeführt, die im weiterem Datenkopp ler genannt wird. Es wird davon ausgegangen, daß die Anzahl und die Beschreibung (Datentyp, Adressen) der verwendeten Datenpunkte bekannt sind. Somit ist es möglich, ein Abbild aller Datenpunkte, das heißt ein Abbild der gesamten Anlage, im Datenkoppler anzulegen. Da dieses Gerät fest mit dem Steuerbus verbunden ist, kann er als Zwischenspeicher dienen, der alle Telegramme vom Bus mithört, deren Daten extrahiert und abspeichert. Nimmt zu irgendeinem Zeitpunkt ein tragbares Bedien- und Anzeigegerät die Verbindung mit dem Adapter auf, können die aktuellen Daten des Systems sofort und schnell übertragen werden. Da hierbei nur die Daten aus dem Speicher des Datenkopplers in den Datenspeicher des mobilen Gerätes kopiert werden, kann dies ohne Busbelastung und unabhängig von der Bandbreite des Busses erfolgen. Die Struktur der Geräte zeigt 2.To solve this problem is in this Invention introduced an intelligent interface between the control bus and the wireless connection, which is called in the further data coupler. It is assumed that the number and description (data type, addresses) of the data points used are known. It is thus possible to create an image of all data points, that is, an image of the entire system, in the data coupler. Since this device is permanently connected to the control bus, it can serve as a buffer that listens to all telegrams from the bus, their data extracted and saved. If a portable operating and display device connects to the adapter at any time, the current system data can be transferred immediately and quickly. Since only the data from the memory of the data coupler is copied into the data memory of the mobile device, this can be done without bus load and regardless of the bandwidth of the bus. The structure of the devices shows 2 ,

Der Datenkoppler dient hierbei als intelligente Instanz zur Organisation des Datenverkehrs. Während ein mobiles Gerät bei Wiederaufnahme der Verbindung nicht "weiß", welche Daten sich in der Zwischenzeit geändert haben, kann der Datenkoppler leicht dokumentieren, welche geänderten Daten noch nicht an das mobile Gerät übertragen wurden. Der Datenkoppler kann somit die benötigten Daten zusammenzustellen, um in minimaler Zeit die Anzeige auf dem mobilen Gerät zu aktualisieren. Diese Verwaltung der Datenkonsistenz kann für mehrere mobile Geräte, die sich durch eine eindeutige Nummer unterscheiden, parallel erfolgen.The data coupler serves as intelligent instance for organizing data traffic. During a mobile device when the connection is re-established, it does not "know" what data it is changed in the meantime the data coupler can easily document which changes have been made Data has not yet been transferred to the mobile device. The data coupler can therefore the required Compile data to display on the mobile device to update. This data consistency management can be done for multiple mobile Equipment, which differ by a unique number, take place in parallel.

Auch auf der Busseite optimiert der Datenkoppler die Organisation des Datenverkehrs. Er hört ständig am Bus mit und sammelt alle verfügbaren Daten am Bus. Meßwerte, die nicht empfangen werden, können vom Datenkoppler regelmäßig abgefragt werden, um das Systemabbild im Speicher aktuell zu halten. Antworten Sensoren und Geräte, deren Daten am Bus abgefragt werden, nicht, können Fehlermeldungen erzeugt werden. Ebenso können Fehlermeldungen bei überhöhtem Busverkehr und bei ungültigen Telegrammen oder Adressen generiert werden. Diese Fehlermeldungen können sowohl auf der Busseite, als auch zum mobilen Bediengerät übertragen werden.The also optimizes on the bus side Data coupler the organization of data traffic. He keeps listening Bus with and collects all available data on the bus. measured values, that cannot be received queried regularly by the data coupler to keep the system image in memory up to date. reply Sensors and devices, whose data are queried on the bus, error messages can be generated become. Error messages can also appear in case of excessive bus traffic and when invalid Telegrams or addresses are generated. These error messages can transmitted both on the bus side and to the mobile operating device become.

Bei Benutzereingaben auf dem mobilen Bediengerät werden die Daten über die drahtlose Verbindung an den Datenkoppler übergeben. Der Datenkoppler sendet daraufhin die neuen Werte an das Bussystem und wartet auf die Bestätigung. Erst bei deren Eintreffen wird der neue Wert in den Datenspeicher eingetragen und an das mobile Gerät zurückgesendet, das erst zu diesem Zeitpunkt die Anzeige aktualisiert. Wird vom Bus keine Bestätigung erhalten, können weitere Versuche gestartet werden, den neuen Wert zu übertragen oder es kann eine Fehlermeldung zurückgegeben werden.With user input on the mobile control unit will the data over hand over the wireless connection to the data coupler. The data coupler then sends the new values to the bus system and waits the confirmation the verification. The new value is only stored in the data memory when it arrives registered and sent back to the mobile device, the first to this The time the ad is updated. If there is no confirmation from the bus, can further attempts are started to transfer the new value or an error message can be returned.

Der Datenkoppler ist verantwortlich für die Zusammenstellung der benötigten Bustelegramme und verfügt über einen Softwaremechanismus, um die Busschnittstelle nicht zu überlasten. Damit entkoppelt er das mobile Bedien- und Anzeigegerät von den Eigenheiten des verwendeten Bussystems. Mit entsprechend angepaßten Datenkopplern können identische mobile Geräte mit unterschiedlichen Bussystemen betrieben werden.The data coupler is responsible for the compilation the needed Bus telegrams and has one Software mechanism in order not to overload the bus interface. This decouples the mobile control and display device from the Peculiarities of the bus system used. With appropriately adapted data couplers can be identical mobile devices can be operated with different bus systems.

Ein entscheidender Punkt ist das Anlegen der Datenstrukturen im Datenkoppler. Er muß alle zu übertragenden Datenpunkte kennen. Das heißt, es müssen Strukturen im Speicher angelegt werden, die die Datenpunkte durch Datentyp, Adressen etc. vollständig beschreiben: Der Datenkoppler verfügt dazu über Befehle zur Eingabe dieser Strukturen. Er kann die Befehle sowohl über den Bus als auch über die drahtlose Verbindung empfangen. Die Strukturen werden in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt, damit sie auch bei Spannungsausfall erhalten bleiben.That is a crucial point Creation of the data structures in the data coupler. He must be all to be transferred Know data points. This means, to have to Structures are created in memory that pass through the data points Data type, addresses etc. completely describe: The data coupler has commands for entering these Structures. It can issue commands both over the bus and over the wireless Receive connection. The structures are in a non-volatile Storage stored so that they can be retained even in the event of a power failure stay.

Das erfindungsgemäße Datenübertragungssystem kann beispielsweise zur Ankopplung eines grafischen Bedien- und Anzeigesystems im Heimbereich verwendet werden. Als Bussystem können zum Beispiel der Europäische Installationsbus EIB, das Local Operating Network LON oder das Controller Area Network CAN zum Einsatz kommen.The data transmission system according to the invention can, for example for connecting a graphic operating and display system in the home be used. The European installation bus can be used as a bus system, for example EIB, the Local Operating Network LON or the Controller Area Network CAN are used.

Als drahtloses Übertragungsmedium ist infrarotes Licht einsetzbar, wobei sich vor allem IrDA (Infrared Data Association) als Protokoll anbietet. Die Verwendung einer Funkübertragung ist ebenso möglich. Es eignen sich zum Beispiel der Standard nach DECT oder Bluetooth.Infrared is the wireless transmission medium Light can be used, especially IrDA (Infrared Data Association) offers as a protocol. The use of radio transmission is also possible. For example, the standard according to DECT or Bluetooth are suitable.

Es ist auch der Einsatz im industriellen Bereich mit der Ankopplung an entsprechende Busse denkbar.It is also used in industrial Area with the connection to corresponding buses conceivable.

Claims (9)

Datenkoppler für ein drahtloses Datenübertragungssystem, der als Schnittstelle für einen drahtlosen bidirektionalen Datenaustausch zwischen einem tragbaren Bedien- und Anzeigegerät und einem fest installierten Bussystem eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenkoppler über Mittel zum Mithören aller über das Bussystem laufenden Telegramme, Mittel zur Extraktion der in den Telegrammen übermittelten Daten des Datenübertragungssystems und Mittel zum Abspeichern aller Daten des Datenübertragungssystems aufweist und dass der Datenkoppler über Mittel verfügt, um in dem tragbaren Bedien- und Anzeigegerät nach einer Verbindungsaufnahme den Datenbestand zu aktualisieren.Data coupler for a wireless data transmission system, which is set up as an interface for wireless bidirectional data exchange between a portable operating and display device and a permanently installed bus system, characterized in that the data coupler has means for listening to all telegrams running over the bus system, means for extracting the data transmitted in the telegrams of the data transmission system and means for storing all data of the data transmission system and that the data coupler has means to update the database in the portable operating and display device after a connection has been established. Datenkoppler nach Anspruch 1, bei dem die Daten des Datenübertragungssystems in dynamisch über das Bussystem oder die drahtlose Verbindung anlegbaren Datenstrukturen abspeicherbar sind.Data coupler according to claim 1, wherein the data of the Data transfer system in dynamically over the bus system or the wireless connection of data structures that can be created can be saved. Datenkoppler nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Datenkoppler über Mittel zur Überwachung der Aktualität der im Datenkoppler gespeicherten Daten verfügt.Data coupler according to claim 1 or 2, wherein the Data coupler via Means of monitoring the topicality of the data stored in the data coupler. Datenkoppler nach Anspruch 3, bei dem der Datenkoppler über Mittel zur Überwachung der Aktualität der Daten eines oder mehrerer mobiler Geräte verfügt.Data coupler according to claim 3, wherein the data coupler via means for surveillance the timeliness who has data from one or more mobile devices. Datenkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Datenkoppler eine Fehlerüberwachung am Bus und deren Protokollierung und Ausgabe übernimmt.Data coupler according to one of claims 1 to 4, wherein the data coupler an error monitoring on the bus and their logging and output takes over. Datenkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der drahtlose bidirektionale Datenaustausch mit Hilfe von infrarotem Licht erfolgt.Data coupler according to one of claims 1 to 5, wherein the wireless bidirectional data exchange takes place with the help of infrared light. Datenkoppler nach Anspruch 6, bei dem der drahtlose bidirektionale Datenaustausch mit Hilfe des Protokolls IrDA erfolgt.The data coupler of claim 6, wherein the wireless bidirectional data exchange takes place using the IrDA protocol. Datenkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der drahtlose bidirektionale Datenaustausch mit Hilfe eines Funkmediums erfolgt.Data coupler according to one of claims 1 to 5, wherein the wireless bidirectional data exchange takes place using a radio medium. Bedien- und Anzeigegerät für ein drahtloses Datenübertragungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedien- und Anzeigegerät zum Zusammenwirken mit einem Datenkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.Operating and display device for a wireless data transmission system, characterized in that the control and display device for cooperation is set up with a data coupler according to one of claims 1 to 8.
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