DE102011088161A1

DE102011088161A1 - Method for operating a network arrangement and network arrangement

Info

Publication number: DE102011088161A1
Application number: DE102011088161A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Gessner; Angela Schattleitner
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-13
Also published as: WO2013083331A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerks (1), beispielsweise nach dem IPv6-Protokoll, vorgeschlagen. Es wird einer jeweiligen Netzwerkeinrichtung (2) eine Ortsinformation (110) zugeordnet, und die Ortsinformation (110) wird in eine der Netzwerkeinrichtung (2) zugewiesenen Netzwerkadresse (108) für ein Internetprotokoll eingefügt. Die Protokollerweiterung kann dabei mit DHCPv6 implementiert werden. Durch die Ergänzung der Orts- oder Standortinformation der Netzwerkeinrichtung (2) in der Netzwerkadresse (110) können Geräte aufwandsgünstig lokalisiert werden und lokal angesteuert werden. Ferner wird eine IP-basierte Netzwerkanordnung (1) mit entsprechenden Netzwerkeinrichtungen vorgeschlagen.A method for operating a communication network (1), for example according to the IPv6 protocol, is proposed. Location information (110) is assigned to a respective network device (2), and the location information (110) is inserted into an Internet Protocol network address (108) assigned to the network device (2). The protocol extension can be implemented with DHCPv6. By supplementing the location or location information of the network device (2) in the network address (110) devices can be located at low cost and locally controlled. Furthermore, an IP-based network arrangement (1) with corresponding network devices is proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerkes oder einer Netzwerkanordnung wie beispielsweise im Intranet/Internet, welche als TCP/IP-Netze implementiert sind, vernetzte Industriegeräte in Automatisierungssystemen. Ferner wird eine Netzwerkanordnung mit Netzwerkeinrichtungen oder Netzwerkknoten vorgestellt. The present invention relates to a method for operating a communication network or a network arrangement such as in the intranet / Internet, which are implemented as TCP / IP networks, networked industrial equipment in automation systems. Furthermore, a network arrangement with network devices or network nodes is presented.

Insbesondere das Intranet/Internet als Kommunikationsmedium findet immer mehr Anwendung in Automatisierungsanwendungen der Gebäudetechnik oder auch Energienetzwerken. Dabei erfolgt eine Ansteuerung von an das Netzwerk gekoppelten Einrichtungen aus der Ferne. Der jeweilige Standort einer Netzwerkeinrichtung ist dabei ein wichtiges Datum, da bestimmte Funktionen oder Steuerungsmechanismen vom Standort des jeweiligen Gerätes abhängen können. Beispielsweise können standardisierte Automatisierungseinrichtungen, wie Motoren, unterschiedliche Aufgaben in Abhängigkeit von ihrem jeweiligen Einsatzort erfüllen. In particular, the intranet / Internet as a communication medium is being used more and more in automation applications of building technology or energy networks. In this case, a control of devices coupled to the network takes place remotely. The particular location of a network device is an important date because certain functions or control mechanisms may depend on the location of the particular device. For example, standardized automation equipment, such as engines, can perform different tasks depending on their particular job site.

In der Vergangenheit mussten diese Orte händisch in Konfigurationstabellen für das Automatisierungsnetzwerk eingepflegt werden. Eine entsprechend aufwändige Konfigurationsänderung bei Austausch oder veränderter räumlicher Anordnung der Geräte erfolgte in der Regel durch Techniker vor Ort, was Zeit und Aufwand kostet. In the past, these locations had to be manually maintained in configuration tables for the automation network. A correspondingly complex configuration change in exchange or changed spatial arrangement of the devices was usually done by technicians on site, which costs time and effort.

Es ist daher wünschenswert, auch entsprechende Lokalisierungen automatisch vornehmen zu können. Aus der Vergangenheit sind dabei Netzwerkanwendungen wie GSM mit Unterstützung durch GPS und Funknetzen mit Hilfe Nahfeldkommunikation, wie Bluetooth-, WLAN-, Infrarot- oder RFID-Kommunikationen, bekannt. In der Vergangenheit hat man dazu beispielsweise GPS-Koordinaten in dezidierten Protokollen und Diensten der Anwendungsschicht (Layer 7) bereitgestellt. Ortsangaben zu erkennen und bereitzustellen war daher aufwändig. It is therefore desirable to be able to make corresponding localizations automatically. In the past, network applications such as GSM with support from GPS and radio networks using near-field communications, such as Bluetooth, WLAN, infrared or RFID communications, are known. For example, in the past, GPS coordinates have been provided in dedicated application layer protocols and services (Layer 7). Recognizing and providing location information was therefore complicated.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren bereitzustellen. It is therefore an object of the present invention to provide an improved method.

Demgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerks mit mindestens einer Netzwerkeinrichtung vorgeschlagen. Der Netzwerkeinrichtung ist dabei eine Ortsinformation zugeordnet, und die Ortsinformation wird in eine der Netzwerkeinrichtung zugewiesene Netzwerkadresse für ein Internetprotokoll eingefügt. Accordingly, a method for operating a communication network with at least one network device is proposed. In this case, the network device is assigned location information, and the location information is inserted into a network address assigned to the network device for an Internet protocol.

Die Ortsinformation, wie beispielsweise der Standort der jeweiligen Netzwerkeinrichtung, in die für die Adressierung im Kommunikationsnetzwerk, wie dem Internet, notwendige Netzwerkadresse einzufügen, hat den Vorteil, dass ein transparenter Zugriff möglich ist. Man kann auch von einer Protokollerweiterung für das Internetprotokoll, insbesondere von IPv6, sprechen. Durch das Einfügungen von Informationen, beispielsweise in der Art von Koordinaten, welche in entsprechende Bitpositionen der Netzwerkadresse integriert werden, ist es nicht nötig, beim Verändern der Netzwerkeinrichtung, beispielsweise bei einem Versetzen an eine andere Stelle im Netzwerk, die Ortsinformation händisch neu zu erfassen. Durch das Einfügen der Ortsinformation bei der Netzwerkadressvergabe muss auch der jeweilige Techniker, welcher die Netzwerkanordnung betreut, welche eine Automatisierungseinrichtung sein kann, nicht auf Protokollebene beherrschen. The location information, such as the location of the respective network device, to be inserted into the network address required for addressing in the communication network, such as the Internet, has the advantage that a transparent access is possible. One can also speak of a protocol extension for the Internet protocol, in particular IPv6. By inserting information, for example in the form of coordinates, which are integrated into corresponding bit positions of the network address, it is not necessary to manually re-register the location information when changing the network device, for example, when moving to another location in the network. By inserting the location information in the network address assignment and the respective technician, who oversees the network arrangement, which may be an automation device must not dominate at the protocol level.

Als Netzwerkeinrichtung kann insbesondere eine Einrichtung für die Automatisierungstechnik verstanden werden, welche über das Internet vernetzt ist. As a network device can be understood in particular a device for automation technology, which is networked via the Internet.

Bei Ausführungsformen des Verfahrens erfolgt das Zuweisen der Ortsinformation in einer Kommunikations- oder Sitzungsschicht eines zugrunde liegenden Netzwerkprotokolls. Insofern wird die Ortsinformation bereits in Schicht bzw. Layer 5 nach dem OSI-Schichtenmodell für Kommunikationsprotokolle verarbeitet und festgelegt. Die Ortsinformation selbst kann durch eine geeignete Ausgestaltung der Netzwerkeinrichtung beispielsweise über GPS oder andere Lokalisierungsmechanismen erfolgen. Die Netzwerkeinrichtung wird dann derart ausgestaltet, dass die Ortsinformation in einem vorgegebenen Format bei der Netzwerkadressanfrage dem jeweiligen Adressserver mitgeteilt wird. In embodiments of the method, the location information is assigned in a communication or session layer of an underlying network protocol. In this respect, the location information is already processed and defined in layer or layer 5 according to the OSI layer model for communication protocols. The location information itself can be done by a suitable embodiment of the network device, for example via GPS or other localization mechanisms. The network device is then configured in such a way that the location information in a predetermined format is communicated to the respective address server in the case of the network address request.

Es ist insbesondere denkbar, dass die Ortsinformation in eine IPv6-Adresse für die Netzwerkeinrichtung eingefügt wird. Bei der Verwendung von IPv6-Adressen, welche eine Länge von 128 Bit haben können, werden an vorgegebener Stelle der Netzwerkadresse die Ortsinformation eingefügt. It is particularly conceivable that the location information is inserted into an IPv6 address for the network device. When using IPv6 addresses, which may have a length of 128 bits, the location information is inserted at a predetermined location of the network address.

Das Verfahren umfasst beispielsweise ferner: Senden einer Netzwerkadressanfrage von der Netzwerkeinrichtung an eine Adress-Servereinrichtung, wobei die Netzwerkadressanfrage die Ortsinformation umfasst. Bei der entsprechenden Netzwerkadressanfrage kann eine DHCPv6-Anfrage erfolgen, wobei die Ortsangabe dann Teil des Optionsfeldes der DHCPv6-Anfrage ist. The method further includes, for example: sending a network address request from the network device to an address server device, wherein the network address request comprises the location information. A DHCPv6 request can be made at the appropriate network address request, where the location is part of the option button of the DHCPv6 request.

Durch Implementierung eines DHCPv6-Clients und eines entsprechenden DHCPv6-Servers kann eine automatische Einbindung der Netzwerkeinrichtung in ein bestehendes IP-Netzwerk erfolgen. Dazu sind keine manuellen Konfigurationen notwendig. Außerdem ist ein DHCPv6-Paket derart aufgebaut, dass in bestimmten Feldern zusätzliche Parameter, wie insbesondere die Ortsinformation der Netzwerkeinrichtung, eingefügt werden können. Da DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protokoll Version 6) aufwandsgünstig eingesetzt werden kann, eignet sich die Einbettung der Ortsinformation in eine entsprechende Anfrage. By implementing a DHCPv6 client and a corresponding DHCPv6 server, the network device can be automatically integrated into an existing IP network. No manual configurations are necessary for this. In addition, a DHCPv6 packet is constructed in such a way that in certain fields additional Parameter, in particular the location information of the network device, can be inserted. Since DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6) can be used at low cost, the embedding of the location information in a corresponding request is suitable.

Denkbar ist, dass in Ausführungsformen des Verfahrens die Ortsinformation in einer Router- oder Switch-Einrichtung, an welche die Netzwerkeinrichtung gekoppelt ist, in die Netzwerkadressanfrage eingefügt wird. Beispielsweise kann die Router- oder Switch-Einrichtung, sofern sie insbesondere als DHCPv6-kompatibler Router ausgeführt ist, die Ortsangabe in das Optionsfeld oder an anderer geeigneter Stelle der DHCPv6-Anfrage einfügen. In Ausführungsformen umfasst die Ortsinformation eine Portidentifikation für den Port, an dem die Netzwerkeinrichtung an die Router- oder Switch-Einrichtung gekoppelt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Ortsinformation durch eine Nahfeldbestimmung, beispielsweise über RFID, erfolgen. Wird beispielsweise die Netzwerkeinrichtung des aufzubauenden Automatisierungsnetzwerkes jeweils ein RFID-Tag zugeordnet, kann die Lokalisierung durch eine Server- oder Lokalisierungseinrichtung erfolgen, welche dann bei der Netzwerkadressanfrage die entsprechenden Felder der Anfragedaten mit der Ortsinformation füllt. It is conceivable that in embodiments of the method the location information in a router or switch device to which the network device is coupled is inserted in the network address request. For example, the router or switch device, if specifically configured as a DHCPv6 compliant router, may insert the location in the radio button or other appropriate location of the DHCPv6 request. In embodiments, the location information includes a port identifier for the port at which the network device is coupled to the router or switch device. Alternatively or additionally, the location information can be determined by a near field determination, for example via RFID. If, for example, the network device of the automation network to be set up is assigned an RFID tag in each case, the localization can be carried out by a server or localization device, which then fills the corresponding fields of the request data with the location information in the case of the network address request.

In Ausführungsformen wird das Einfügen der Ortsinformation in die Netzwerkadresse in der jeweiligen Adress-Servereinrichtung vorgenommen. Dabei ist die Adress-Servereinrichtung vorzugsweise ein DHCPv6-Server. Die Ortsinformation umfasst vorzugsweise genau zwei Bytes. Insbesondere bei Einsatz von EUI-64-Identifiern können an geeigneter Stelle, nämlich in Byte 4 und 5, die zwei Bytes für die Ortsinformation eingefügt werden. EUI steht für Extended Unique Identifier, welcher durch die IEEE-Registration Authority vergeben wird. Die EUI-64 umfasst 64 Bit und kann als Teil des Host-Anteils einer IPv6-Adresse verwendet werden. In embodiments, the insertion of the location information into the network address is made in the respective address server means. In this case, the address server device is preferably a DHCPv6 server. The location information preferably comprises exactly two bytes. Especially when using EUI-64 identifiers, the two bytes for the location information can be inserted at a suitable location, namely in bytes 4 and 5. EUI stands for Extended Unique Identifier, which is awarded by the IEEE Registration Authority. The EUI-64 is 64-bit and can be used as part of the host portion of an IPv6 address.

Es wird ferner eine Netzwerkanordnung mit mindestens einer Netzwerkeinrichtung und einer Adress-Servereinrichtung vorgeschlagen. Die Netzwerkeinrichtung und die Adress-Servereinrichtung sind derart ausgestaltet, dass ein Verfahren wie vorbeschrieben durchgeführt wird. A network arrangement with at least one network device and one address server device is also proposed. The network device and the address server device are configured such that a method as described above is performed.

Die Netzwerkeinrichtung, welche auch als Netzwerkknoten oder Netzwerk-Client bezeichnet werden kann, ist dabei insbesondere IPv6-konform ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst die Netzwerkeinrichtung eine DHCPv6-Client-Einrichtung. Ferner umfasst die Adress-Servereinrichtung eine DHCPv6-Servereinrichtung. The network device, which can also be referred to as a network node or network client, is configured in particular IPv6 compliant. Preferably, the network device comprises a DHCPv6 client device. Furthermore, the address server device comprises a DHCPv6 server device.

Entsprechende Client- oder Servereinrichtungen können als ablaufbare Programme oder in Hardware implementiert eingesetzt werden. Dem Client wird die Standort- oder Ortsinformation beispielsweise vorkonfiguriert oder durch GPS oder andere Lokalisierungsverfahren mitgeteilt. Beim Initialisieren der Netzwerkeinrichtung erfolgt ein Bootstrapping, so dass die Ortsinformation mit der DHCPv6-Anfrage mitgeteilt wird. Ein entsprechend ausgestalteter oder erweiterter DHCP-Server integriert dann die Ortsinformation in die IPv6-Adresse für die Netzwerkeinrichtung. Corresponding client or server devices can be used as executable programs or implemented in hardware. For example, the client is preconfigured with the location or location information, or communicated by GPS or other localization techniques. When initializing the network device is a bootstrapping, so that the location information is communicated with the DHCPv6 request. An appropriately designed or enhanced DHCP server then integrates the location information into the IPv6 address for the network device.

Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer oder mehrerer programmgesteuerten Einrichtungen die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens zum Betreiben einer Netzwerkanordnung veranlasst. Furthermore, a computer program product is proposed which causes the execution of the method for operating a network arrangement as explained above on one or more program-controlled devices.

Ein Computerprogramm-Produkt wie ein Computerprogramm-Mittel kann beispielsweise als Speichermedium, wie Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogramm-Produkt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen. Als programmgesteuerte Einrichtung kommt insbesondere einen in einer wie vorbeschriebenen Netzwerkanordnung eingesetzte Netzwerkeinrichtung in Frage. A computer program product such as a computer program means can be provided or supplied, for example, as a storage medium, such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by the transmission of a corresponding file with the computer program product or the computer program means. In particular, a program-controlled device is a network device used in a network arrangement as described above.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen der Netzwerkeinrichtung oder eines Netzwerkknotens. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen oder abändern. Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments of the network device or of a network node described above or below with regard to the exemplary embodiments. The skilled person will also add or modify individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings.

Dabei zeigen: Showing:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Netzwerkanordnung; 1 a schematic representation of a first embodiment of a network arrangement;

2 eine schematische Darstellung eines Teils einer Netzwerkanordnung zur Erläuterung einer Adresszuweisung; 2 a schematic representation of a portion of a network arrangement for explaining an address assignment;

3 schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen für ein Adressanfragepaket und eine Netzwerkadresse mit Ortsinformation; 3 schematic representations of embodiments for an address request packet and a network address with location information;

4 eine schematische Darstellung eines modifizierten EUI-64-Pakets mit eingebetteter Ortsinformation; und 4 a schematic representation of a modified EUI-64 packet with embedded location information; and

5 eine weitere schematische Darstellung eines Teils einer Netzwerkanordnung zur Erläuterung einer Adresszuweisung. 5 a further schematic representation of a part of a network arrangement for explaining an address assignment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist. In the figures, the same or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless stated otherwise.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Netzwerkanordnung 1, die beispielsweise als Automatisierungsnetzwerk als Teil des Intranets/Internets implementiert ist. Zur Kommunikation zwischen Automatisierungseinrichtungen, die beispielsweise in der Gebäudetechnik oder Energietechnik eingesetzt werden, eignet sich insbesondere das Intranet/Internet als Übertragungsweg. Die 1 zeigt beispielsweise Netzwerkeinrichtungen 2, 3, 4, 5, welche jeweils über einen Switch oder einen Router 6, 7 an die Intra-/Internetstruktur 8 gekoppelt sind. Die Netzwerkanordnung 1 der 1 zeigt lediglich schematisch den Datenaustausch 9, der durch das zu Grunde liegende Internetprotokoll IPv6 ermöglicht wird. Damit die Netzwerkeinrichtungen 2, 3, 4, 5 adressiert werden können, sind Adress-Server vorgesehen, die beispielsweise als DHCPv6-Server 10 ausgestattet sind. Das DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6) ermöglicht die Zuweisung der Netzwerkkonfiguration an die Netzwerkeinrichtungen oder Clients 2, 3, 4, 5 durch einen jeweiligen Server 10, wovon nur beispielhaft einer dargestellt ist.The 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a network arrangement 1 which is implemented, for example, as an automation network as part of the intranet / Internet. For communication between automation devices, which are used for example in building services or energy technology, in particular the intranet / Internet is suitable as a transmission path. The 1 shows, for example, network facilities 2 . 3 . 4 . 5 , each via a switch or a router 6 . 7 to the intranet / internet structure 8th are coupled. The network arrangement 1 of the 1 shows only schematically the data exchange nine which is enabled by the underlying Internet Protocol IPv6. So the network facilities 2 . 3 . 4 . 5 can be addressed, address servers are provided, for example, as a DHCPv6 server 10 are equipped. The DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6 ) Allows the assignment of the network configuration to the network devices or clients 2 . 3 . 4 . 5 through a respective server 10 of which only one example is shown.

Beispielsweise ist die Netzwerkeinrichtung 2 Teil eines Automatisierungsnetzwerkes und wird an einem bestimmten Ort eingesetzt. Es kann sich beispielsweise um einen Motor oder Aktor handeln, der aus der Ferne gesteuert ist. Es können beispielsweise standardisierte Motoren mit Netzwerkanbindungen eingesetzt werden, so dass der tatsächliche Einsatzort, also die Ortsinformation oder der Standort für die tatsächliche Ansteuerung relevant ist. Anstelle üblicherweise auf Applikationsebene, also in der Anwendungsschicht (Layer 7), entsprechende Ortsinformationen auszutauschen oder zu konfigurieren, wird vorgeschlagen, die Ortsinformation in die Netzwerkadresse für die Netzwerkeinrichtung 2 einzubetten. For example, the network device 2 Part of an automation network and is used at a specific location. For example, it may be a motor or actuator that is remotely controlled. For example, standardized motors with network connections can be used, so that the actual location of use, ie the location information or the location for the actual control is relevant. Instead of exchanging or configuring corresponding location information usually at the application level, that is to say in the application layer (layer 7), it is proposed to include the location information in the network address for the network device 2 embed.

In IPv6-Netzwerken, wie dem üblichen Internet, haben Netzwerkadressen eine Länge von 128 Bit. Dabei ist in der Regel ein Netzanteil zwischen 48 und 64 Bit lang und der Host-Anteil 64 oder 76 Bit. Insofern ermöglicht insbesondere IPv6 die Einbettung von zusätzlichen Informationen wie der Ortsinformation. Vorliegend soll die Ortsinformation im Rahmen des Adressvergabeprotokolls der Netzwerkadresse und damit der Netzwerkeinrichtung 2 zugewiesen werden. In IPv6 networks, such as the common Internet, network addresses have a length of 128 bits. As a rule, a network share is between 48 and 64 bits long and the host share is 64 or 76 bits. In this respect, IPv6 in particular enables the embedding of additional information such as location information. In the present case, the location information in the context of the address allocation protocol of the network address and thus the network device 2 be assigned to.

Dies ist in der 2 schematisch angedeutet. Die 2 zeigt einen Ausschnitt der Netzwerkanordnung mit einer Netzwerkeinrichtung 2 und einem kommunikativ koppelbaren Adress- Server 10. Bei Initialisieren der Netzwerkeinrichtung 2 wird eine Netzwerkadresseanfrage 91 an den zuständigen Adressserver 10 versendet. Besonders günstig hat sich das DHCPv6- Adressvergabeprotokoll erwiesen. Die 3A zeigt ein entsprechendes Adressanfragepaket 91 gemäß DHCPv6. Die DHCPv6- Adressanfragenachricht 91 hat dabei das Format wie ein Bootstrap-Protokoll (BOOTP). Ein entsprechendes DHCPv6-Paket 91 umfasst dabei insbesondere ein Optionsfeld 94 mit variabler aber häufig 312 Bit Länge. Darüber hinaus sind weitere Felder 93 in einer entsprechenden Adressanfragenachricht 91 vorgesehen. This is in the 2 indicated schematically. The 2 shows a section of the network arrangement with a network device 2 and a communicatively coupled address server 10 , When initializing the network device 2 becomes a network address request 91 to the responsible address server 10 sent. The DHCPv6 address allocation protocol has proven particularly favorable. The 3A shows a corresponding address request packet 91 according to DHCPv6. The DHCPv6 address request message 91 has the format like a bootstrap protocol (BOOTP). A corresponding DHCPv6 package 91 in particular includes a radio button 94 with variable but often 312-bit length. In addition, there are more fields 93 in a corresponding address request message 91 intended.

Beim Einschalten der Netzwerkeinrichtung 2 übersendet dieselbe nun eine Adressanfragenachricht 91 an den entsprechenden DHCPv6-Server 10, wobei in dem Optionsfeld 94 die Ortsinformationen eingesetzt sind. Als Ortsinformation kommt beispielsweise eine Koordinatenangabe in geeigneten Formaten in Frage. Anschließend erfolgt eine Netzwerkadresszuteilung durch den DHCPv6-Server 10, wobei die Ortsinformation 100 dann in der zugewiesenen IPv6-Adresse eingebettet ist. Die 3B zeigt schematisch eine entsprechende IPv6-Adresse 108 für die Netzwerkeinrichtung 2. Die Netzwerkadresse umfasst dabei ein Präfix 107 und den Interface Identifier 106, in den die Ortsinformation 100 eingebettet ist. Die Ortsinformation 100 kann beispielsweise in Form von 2 Bytes codiert werden und als Teil einer EUI-64-Identifikationsnummer verwendet werden. When switching on the network device 2 It now sends an address request message 91 to the appropriate DHCPv6 server 10 , where in the option box 94 the location information is inserted. As location information, for example, a coordinate in suitable formats in question. Subsequently, a network address allocation by the DHCPv6 server 10 , where the location information 100 then embedded in the assigned IPv6 address. The 3B schematically shows a corresponding IPv6 address 108 for the network setup 2 , The network address includes a prefix 107 and the interface identifier 106 in which the location information 100 is embedded. The location information 100 can be in the form of, for example 2 Bytes are coded and used as part of an EUI-64 identification number.

EUI-64 ist eine von der IEEE-Registrierungsbehörde vergebene eindeutige Nummer (Extended Unique Identifier), die 64 Bit umfasst. In der 4 ist schematisch ein EUI-64 Interface Identifier dargestellt. Dabei ist zunächst eine 48 Bit IEEE-MAC-Adresse 101 mit 48 Bit Länge angegeben. EUI-64 sieht vor, dass, wie in der 4 angedeutet ist, die MAC-Adresse 102 an der Bitposition 24 aufgespalten wird. Dies erkennt man in der Zeile 102. Dort werden zwei Byte, also 16 Bit eingefügt. In der Zeile 103 erkennt man, wie hexadezimal FFFE, also die Bitfolge 1111111111111110 eingefügt ist. Der EUI-64-Identifier sieht vor, dass das siebte Bit auf 1 gesetzt wird. Dies ist in der Zeile 104 zu erkennen. Dadurch ergibt sich, wie in der Zeile 105 angegeben, in hexadezimaler Form ein modifizierter EUI-64-Identifier 3B A7 94 FF FE 07 CB D0. Die Zeile 106 zeigt den entsprechenden IPv6-Identifier in hexadezimaler Notation mit Doppelpunkten als Trennsymbole. EUI-64 is an Extended Unique Identifier issued by the IEEE Registration Authority, comprising 64 bits. In the 4 schematically an EUI-64 interface identifier is shown. First, there is a 48-bit IEEE MAC address 101 specified with 48-bit length. EUI-64 provides that, as in the 4 indicated is the MAC address 102 is split at the bit position 24. This can be seen in the line 102 , There two bytes, ie 16 bits are inserted. In line 103 you can see how hexadecimal FFFE, ie the bit sequence 1111111111111110 is inserted. The EUI 64 Identifier provides that the seventh bit is up 1 is set. This is in the line 104 to recognize. This results in how in the line 105 specified, in hexadecimal form, a modified EUI-64 identifier 3B A7 94 FF FE 07 CB D0. The line 106 shows the corresponding IPv6 identifier in hexadecimal notation with colons as separators.

Die Ortsinformation für die adressanfragende Netzwerkeinrichtung 2 kann nun insbesondere an den Stellen zwischen 24 und 40 Bit, also an der FFFE-Position eincodiert werden. Insofern umfasst der modifizierte IPv6-Identifier im EUI-64-Format die MAC-Adresse, welche eindeutig die Hardware der Netzwerkeinrichtung 2 identifiziert und deren Ortsinformation. Dabei hat die Ortsinformation genau zwei Byte Länge. Insgesamt ergibt sich eine Adresszuweisung, wie sie in der 3B bereits angedeutet ist, mit einem Präfix 107 von 64 Bit Länge und dem Interface Identifier 106, der die MAC-Adresse, also Hardware identifiziert, sowie eine eingebettete Ortsinformation 100 umfasst. Damit ergibt sich transparent auf Kommunikationsebene eine Lokalisierung der Netzwerkeinrichtung 2. Dies ist insbesondere ein Vorteil, wenn die Netzwerkeinrichtung 2 als Industriegerät oder in Automatisierungsnetzwerken als Knoten eingesetzt wird. The location information for the address-requesting network device 2 can now be encoded in particular at the locations between 24 and 40 bits, ie at the FFFE position. In this respect, the modified IPv6 identifier in EUI-64 format includes the MAC address, which is clearly the hardware of the network device 2 identified and their location information. The location information has exactly two bytes in length. Overall, there is an address assignment, as in the 3B already indicated, with a prefix 107 64-bit length and the interface identifier 106 which identifies the MAC address, ie hardware, as well as embedded location information 100 includes. This results in a transparent localization of the network device at the communication level 2 , This is especially an advantage if the network device 2 is used as an industrial device or in automation networks as a node.

In der 5 ist eine weitere schematische Darstellung eines Teils einer Netzwerkanordnung, beispielsweise Teil eines Automatisierungssystems dargestellt. In der in der 5 dargestellten Ausführungsform ist eine Netzwerkeinrichtung 2 über eine Switch- oder Routereinrichtung 6 mit dem jeweiligen DHCPv6-Server 10 gekoppelt. Während in Ausführungsformen die Netzwerkeinrichtung 2 mit einem modifizierten DHCPv6-Client ausgestattet ist, der die Ortsinformation, wie in der 3A angedeutet ist, mit der Adressanfrage mit versendet, kann dies auch auf Router-Ebene erfolgen. Bei der modifizierten Ausführungsform der 5 sendet die Netzwerkeinrichtung 2 eine Netzwerkadressanfrage 95 über die Router-Einrichtung 6. Dabei ist die Netzwerkeinrichtung 2 an einen bestimmten Port der Router-Einrichtung 6 gekoppelt. Die Router-Einrichtung 6 füllt nun das Optionsfeld der DHCPv6-Anfrage 91 mit der Portnummer oder Portidentifizierung, an die die Netzwerkeinrichtung 2 mit der Router-Einrichtung 6 verbunden ist. Dadurch lässt sich eine gewisse Lokalisierung für die Netzwerkeinrichtung 2 erzielen. In the 5 is a further schematic representation of part of a network arrangement, for example, part of an automation system shown. In the in the 5 illustrated embodiment is a network device 2 via a switch or router device 6 with the respective DHCPv6 server 10 coupled. While in embodiments, the network device 2 equipped with a modified DHCPv6 client that stores the location information, as in the 3A is hinted with the address request with sent, this can also be done at the router level. In the modified embodiment of the 5 sends the network device 2 a network address request 95 over the router setup 6 , Here is the network device 2 to a specific port of the router setup 6 coupled. The router setup 6 now fills in the radio button of the DHCPv6 request 91 with the port number or port identification to which the network device 2 with the router setup 6 connected is. This allows a certain location for the network device 2 achieve.

Anschließend erteilt die Adressvergabe-Servereinrichtung 10, welche nach DHCPv6 eingerichtet ist, die zugehörige Netzwerkadresse mit der Nachricht 92 an die Netzwerkeinrichtung 2. Subsequently, the address assignment server device issues 10 which is set up after DHCPv6, the associated network address with the message 92 to the network device 2 ,

Alternativ oder zusätzlich zu der Portadresse als Standortangabe für die Netzwerkeinrichtung 2 kann die Netzwerkeinrichtung 2 auch mit einem RFID-Tag zur Lokalisierung im Nahbereich ausgestattet werden. Beispielsweise ist die Switch-Einrichtung 6 dann mit einem Transponder und/oder Lesegerät ausgestattet, der das RFID-Tag erkennt und somit die Ortsinformation, also die Position des Tags, bei der Adressanfrage 91 in die entsprechenden Optionsfelder einschreibt. Dazu kann die Router-Einrichtung zusätzlich mit einem GPS-Modul ausgestattet werden, um entsprechende Koordinaten für die Netzwerkeinrichtung 2 zu bestimmen. Alternatively or in addition to the port address as a location for the network device 2 can the network device 2 also be equipped with an RFID tag for localization in the vicinity. For example, the switch facility is 6 then equipped with a transponder and / or reader that detects the RFID tag and thus the location information, so the position of the tag in the address request 91 inscribes into the corresponding option fields. For this purpose, the router device can additionally be equipped with a GPS module to provide appropriate coordinates for the network device 2 to determine.

Es ist ferner denkbar, dass eine zusätzliche Lokalisierungseinrichtung 11, welche in der 5 gestrichelt dargestellt ist, vorgesehen wird. Eine Lokalisierungseinrichtung 11 kann beispielsweise ein Zwischenstecker sein, der so ausgestaltet ist, dass bei einer Adressanfrage, also beim Booten der Netzwerkeinrichtung 2 der entsprechende DHCPv6-Request mit einer Ortsinformation der Lokalisierungseinrichtung 11 versehen wird. Dazu kann die Lokalisierungseinrichtung 11 über ein Nahfeldlokalisierungssystem verfügen oder auch GPS oder andere den Ort kennzeichnende Daten erzeugen. Anschließend erfolgt die Adressvergabe durch den DHCPv6-Server 10, so dass in der Netzwerkadresse, wie beispielsweise in den 3B und 4 angedeutet ist, die Lokalisierungs- oder Ortsinformation für die Netzwerkeinrichtung 2 vorliegt. It is also conceivable that an additional localization device 11 which in the 5 is shown in dashed lines, is provided. A localization facility 11 For example, it may be an intermediate plug that is configured such that when an address request, ie when booting the network device 2 the corresponding DHCPv6 request with location information of the localization device 11 is provided. For this purpose, the localization device 11 have a near field localization system or generate GPS or other data identifying the location. Subsequently, the address is assigned by the DHCPv6 server 10 so that in the network address, such as in the 3B and 4 is indicated, the location or location information for the network device 2 is present.

Vorzugsweise wird ein Gerät im Netzwerk neu gebootet, wenn der Standort verändert wird. Das heißt, wird eine Netzwerkeinrichtung 2 versetzt, beispielsweise an einen neuen Port einer Switch-Einrichtung angekoppelt oder in einem Automatisierungssystem anders eingesetzt, erhält diese auch eine neue Netzwerkadresse mit den aktualisierten Lokalisierungs- oder Ortsdaten. Preferably, a device in the network is rebooted when the location is changed. That is, a network device becomes 2 offset, for example, coupled to a new port of a switch device or used differently in an automation system, this also receives a new network address with the updated localization or location data.

Das vorgeschlagene Verfahren und eine entsprechend ausgestaltete Netzwerkanordnung, wie ein Kommunikationsnetz, ein Automatisierungsnetz oder eine Gebäude- oder Industriesteuerung, ermöglicht eine einfache Zugriffsmöglichkeit auf die Ortsinformation der beteiligten Netzwerkeinrichtungen oder Knoten. Oberhalb des Kommunikationslayers ist es der Applikation jeweils möglich, einfach über den IPv6-Stack die Ortsinformation abzugreifen. Dabei können Funktionen, Methoden, Interfaces oder auch Shared-Memory-Anwendungen eingesetzt werden. The proposed method and a correspondingly configured network arrangement, such as a communication network, an automation network or a building or industrial control, allows easy access to the location information of the participating network devices or nodes. Above the communication layer, the application is always able to easily access the location information via the IPv6 stack. Functions, methods, interfaces or even shared memory applications can be used.

Die Einbettung oder Einfügung von Ortsinformationen in die tatsächliche Netzwerkadresse der verwendeten Netzwerkeinrichtung hat den Vorteil, dass aus der Ferne die Netzwerkeinrichtung lokalisiert und hinsichtlich ihrer Funktion angepasst werden kann. Somit wird eine Steuerung aus vielen Netzwerkeinrichtungen, die entsprechend eingerichtet sind, vereinfacht. Techniker müssen vor Ort keine Konfigurationsänderungen vornehmen, wenn ein Umbau, beispielsweise der Einsatz eines Motors an einem anderen Standort erfolgt. Die Konfiguration kann aus der Ferne in Kenntnis der Netzwerkadressen des jeweiligen Motors angepasst werden. Insofern ist eine einfache Protokollerweiterung von der DHCPv6 bei IPv6-Anwendungen leicht zu bewerkstelligen. The embedding or insertion of location information in the actual network address of the network device used has the advantage that the network device can be located remotely and adapted in terms of its function. Thus, control of many network devices appropriately set up is simplified. Engineers do not have to make any configuration changes on-site if there is a change, such as the use of an engine at another location. The configuration can be adapted remotely knowing the network addresses of the respective motor. In this respect, a simple protocol extension of the DHCPv6 in IPv6 applications is easy to accomplish.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Method for operating a communications network ( 1 ) with at least one network device ( 2 ), whereby the network device ( 2 ) a location information ( 110 ) and the location information ( 110 ) into one of the network devices ( 2 ) assigned network address ( 108 ) is inserted for an internet protocol.

Method according to claim 1, characterized in that the assignment of the location information ( 110 ) in a communication or session layer of an underlying network protocol.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the location information ( 110 ) into an IPv6 address ( 108 ) for the network device ( 2 ) is inserted.

The method of any of claims 1-3, further comprising: sending a network address request ( 91 ) from the network device ( 2 ) to an address server device ( 10 ), where the network address request ( 91 ) the location information ( 110 ).

Method according to claim 4, characterized in that the network address request ( 91 ) is a DHCPv6 request and the location ( 110 ) Part of the options field ( 94 ) is the DHCPv6 request.

Method according to claim 4 or 5, characterized in that the location information ( 110 ) in a router or switch facility ( 6 ) to which the network device ( 2 ) in the network address request ( 91 ) is inserted.

Method according to claim 6, characterized in that the location information ( 110 ) port identification for the port where the network device ( 2 ) to the router or switch facility ( 6 ).

Method according to one of claims 4-7, characterized in that the insertion of the location information ( 100 ) in the network address ( 108 ) in the address server device ( 10 ) he follows.

Method according to one of claims 1-8, characterized in that the location information ( 110 ) exactly two bytes.

Method according to one of claims 1-9, characterized in that the location information ( 110 ) is inserted in an EUI-64 (Extended Unique Identifier).

Computer program product, which carries out the implementation of a method according to one of Claims 1 to 10 on one or more program-controlled devices ( 1 . 201 . 301 ).

A data carrier having a stored computer program with instructions which enable a method according to one of claims 1-10 to be carried out on one or more program-controlled devices ( 1 . 201 . 301 ).

Network arrangement ( 1 ) with at least one network device ( 2 ) and an address server device ( 10 ) arranged to perform a method according to any one of claims 1-10.

Network arrangement ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the network device ( 2 ) comprises a DHCPv6 client device.

Network arrangement ( 1 ) according to claim 13 or 14, characterized in that the address server device ( 10 ) comprises a DHCPv6 server device.