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WO2013013706A1 - Verfahren zum drahtlosen austauschen von daten sowie zugriffsgerät zum zugreifen auf einen datenspeicher - Google Patents

Verfahren zum drahtlosen austauschen von daten sowie zugriffsgerät zum zugreifen auf einen datenspeicher Download PDF

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Publication number
WO2013013706A1
WO2013013706A1 PCT/EP2011/062809 EP2011062809W WO2013013706A1 WO 2013013706 A1 WO2013013706 A1 WO 2013013706A1 EP 2011062809 W EP2011062809 W EP 2011062809W WO 2013013706 A1 WO2013013706 A1 WO 2013013706A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
access
memory
data memory
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/062809
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Grosch
Bruno Kiesel
Patrick SCHULZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to PCT/EP2011/062809 priority Critical patent/WO2013013706A1/de
Publication of WO2013013706A1 publication Critical patent/WO2013013706A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/04—Scheduled access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks

Definitions

  • Access device for accessing a data store
  • the invention relates to a method for the direct wireless transmission of memory data between a
  • the invention also relates to an access device for the immediate wireless exchange of memory data with a data memory.
  • a data storage means in particular, a mobile RFID data storage (RFID - Radio Frequency Identification).
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the data store may also be another data store
  • An access device can be a read device for
  • Data memory or a read-write device with the latter memory data can be stored both in the data memory and read from this.
  • the transmission signal of the further access device forms in such a case for that already with the data memory
  • CSMA Carrier Sense Media Access
  • An additional problem is that an access device, even with very weakly recognized signals from another access device, changes channel and then pauses, i. even a remote access device can very easily disturb the local communication.
  • the method according to the invention makes it possible for a plurality of access devices to exchange storage data directly with a data memory wirelessly, that is to say each of them
  • Access devices can be over a wireless
  • the access devices tune their respective access behavior to the data memory. For this purpose they exchange communication data with a coordination device. This is not the data store itself, but a different device.
  • Surrounding the data memory is meant here the area in which two access devices must not simultaneously send out a signal for the data memory, if a fault is to be avoided.
  • Communication interface is coordinated between the participating access devices and the
  • Communication interface of the coordination device thus exists in parallel and independent of the individual productive data connections that are possible between the data memory on the one hand and the access devices on the other hand.
  • the access devices are via the coordination interface of the coordinator (independent of the
  • Data storage such as mobile RFID data carriers (English: RFID tag or RFID transponder).
  • the order in which the access devices successively access the data memory can be defined at any time access.
  • Another advantage is that in the inventive method to the existing protocols for the productive data exchange, ie the exchange of memory data between the data memory and one of the access devices, no extensions or
  • the access devices exchange the
  • the coordination device is provided by one or more of the access devices themselves or by corresponding devices in all access devices
  • the coordination device can thus be distributed to the access devices.
  • An exchange of communication data between the access devices is then to be understood as meaning that an access device exchanges the data necessary for the coordination of the access behavior with a component of the coordination device which is located in at least one of the other access devices.
  • development of the invention can also be, for example, that one of the access devices with a
  • Transmitter is equipped while another access device has a corresponding receiver. In this case, it can then be provided that the access device with the receiver waits for access to the data memory or even one already in progress with the data memory when it receives the sender's signal.
  • the invention is generally understood to be a radio frequency that is less than 100 MHz.
  • no CSMA procedure is standardized.
  • the transmitters of the RF-RFID access devices have relatively short ranges and therefore, in some cases, two access devices located on opposite sides of a data carrier can not always reliably detect each other via a listen-before-talk procedure.
  • the exchange of the communication data is preferably carried out via a communication connection according to a technical standard, which is different from a standard, according to which by the access devices in each case to the
  • the access devices communicate with the coordinating device, that is to say optionally with one another, eg wirelessly via a WLAN (wireless local area network) or Bluetooth or wired via a LAN.
  • WLAN wireless local area network
  • a wired industrial network DP - Distributed I / O, PROFINET, PNIO
  • DP - Distributed I / O, PROFINET, PNIO is another example of a possible one
  • Coordination device Preferably, a technology for forming a so-called ad hoc network is used.
  • At least part of the memory data is transmitted by at least one of the access devices from the latter to the data memory and stored there.
  • a writing device is used for storing data in the data memory.
  • Access device in which the access token is at a particular time, the permission to access the data memory is displayed.
  • Coordination facility in this case includes the
  • Access token itself and each release device on each of the access devices, which only releases the access to the disk, even if the access token is in the corresponding access device. By passing an access token, it is not necessary to use one of the
  • the invention also includes in another aspect
  • Access device to a data transmission device which is designed for directly wireless exchange of memory data between the access device and the data memory.
  • a data transmission device may be, for example, an HF antenna and an associated control circuit.
  • the access device further comprises a detection device for detecting a presence of another access device in an environment of the access device. With the detection device, it is possible for the additional device to access the data memory
  • Access device according to the invention yet another
  • Communication connection via a communication network so for example a WLAN or LAN, can be established.
  • the communication device forms an interface to this network.
  • the access device has a control device, which is designed to, at
  • Recognition device via the communication device to exchange a message with a coordination device and to determine depending on the exchanged message, a time at which the memory data via the data transmission device with the data memory
  • the control device can
  • access device for example by a controller of the access device.
  • access to the data memory can be reliably coordinated with the accesses of further access devices in an advantageous manner. This advantage comes especially when the
  • Data transmission device is designed for exchanging data for a mobile RFID data memory.
  • the data transmission device then forms in particular an RF radio interface.
  • control device is then designed to exchange the message with the other access device.
  • Access order is designed for multiple forthcoming accesses to the data store by multiple access devices.
  • FIG 2 shows a flow chart of an access method according to an embodiment of the method according to the invention, according to which one of the write methods Reading devices of FIG 1 accesses an RFID data memory.
  • FIG. 1 in a production plant for individual process items, e.g. For
  • the scope of the process data can be two to four kilobytes at the end of the production process.
  • the production data for a process material is carried along with it. This is on the
  • the RFID data memory 10 is a mobile RF RFID data memory in which data is stored via a (defined by an RFID standard)
  • Productive data connection can be stored by forming a modulated alternating magnetic field at a frequency of 13.56 MHz. For reading a generated by the RFID data carrier modulation of the magnetic
  • the process material is conveyed via a (not shown) conveyor belt from a (not shown) paint shop as a first manufacturing stations to a (not shown) assembly line as a second manufacturing station
  • a read-write device 12 which exchanges storage data with the RFID data memory 10 via a productive data connection 14.
  • production data are stored in the RFID data storage 10, which is indicated by which color has just been applied to the process material to which the RFID data storage 10 is attached.
  • the read-write device 16 is a
  • the read / write device 16 must ensure that this data has already been completely written by the read / write device 12. For this purpose, the read-write device 16 waits for it to be replaced by the
  • Write-reader 12 receives corresponding coordination data via a network data connection 20 which has been set up on the basis of a WLAN standard.
  • Network data connection 20 provides a
  • Synchronization connection is in the coordination data is an access token, which is a record with information about the RFID data storage 10 here.
  • the process material is located between the paint shop and the placement system, a person approaches with a test device 22.
  • the test device 22 also represents a read / write device for the RFID data carrier 10. The person wants to use the test device 22 in the RFID Read data storage 10 stored production data to verify their accuracy.
  • the test device 22 must establish a productive data connection 24 towards the RFID data carrier 10. This process is explained in more detail below with reference to FIG 2.
  • a control device of the tester 22 is initially in a waiting loop in which they
  • the control device checks whether an operator of the tester 22 wants to read memory data from an RFID data carrier or just want to ascribe to this. If the test device 22 receives a corresponding input from the operator, it terminates the waiting loop and checks in a step S2, first by means of a discovery service, whether there are further read / write devices (SLG) in its vicinity.
  • the discovery service can be a technology known per se, as is known, for example, in connection with the WLAN standard and mobile devices. The tester 22 recognizes in the present example that the two read-write devices 12 and 16 are in its transmission range.
  • the tester 22 then builds in each case in a step S3 on an ad hoc network connection 26, 28 to each of the read-write devices 12, 16. Via the ad hoc network connections 26, 28 sends the
  • Productive data connection 14 has maintained. Thereafter, it passes the access token to the tester 22 via the ad hoc network connection 28.
  • the tester 22 After receiving the access token, the tester 22 in turn builds the productive data link 24 in one step S5 by means of its own RF-RFID antenna and reads the desired storage data from the RFID disk 10 via the productive data connection 24. Afterwards it in turn deactivates its antenna, whereby the magnetic
  • Alternate field for the productive data connection 24 is reduced. Finally, it passes the access token to the read / write device 16 via the ad hoc network connection 26. The tester 22 then restarts to execute the wait loop. In the event that the tester 22 no
  • Read-write device detected by the discovery service it changes immediately from step S2 to step S5.
  • the read / write device 16 can now also build up the productive data connection 18 to the RFID data memory 10 and read out the color data.
  • the example shows that multiple devices can access a wirelessly writable volume, allowing for spontaneous interaction, such as for maintenance or auditing purposes.
  • Network devices detected it may initially be accessed on the disk. Instead, one becomes
  • Coordinator (as it is known, for example, from the standard ZigBee) the flow of communication between the read-write devices are controlled. In the event that a coordinator has been determined, the access request of a read-write device is first communicated to it. To ensure that the read-write devices do not interfere with each other, a unique order of access is then determined. It can different methods are used. Examples are "first-come-first-serve" methods, or any conceivable priority-based method, and the coordinator could also sequentially pass access tokens to read / write devices, and then a read / write device completes its access to the RFID media the

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Bei einem Datenspeicher (10), mit welchem Speicherdaten über eine drahtlose Datenverbindung (14, 18, 24) ausgetauscht werden, kann das Problem bestehen, dass während eines Austauschs von Daten zwischen dem Datenspeicher (10) und einem Zugriffsgerät (12, 16, 22) das Sendesignal eines weiteren Zugriffsgeräts (12, 16, 22) das bereits mit dem Datenspeicher (10) kommunizierende Zugriffsgerät (12, 16, 22) stören kann. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Austausch von Speicherdaten zwischen einem Datenspeicher (10) einerseits und mehreren Zugriffsgeräten (12, 16, 22) andererseits zu ermöglichen. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass für den Fall, dass sich die Zugriffsgeräte (12, 16, 22) gleichzeitig in einer Umgebung des Datenspeichers (10) befinden, die Zugriffsgeräte (12, 16, 22) Kommunikationsdaten mit einer von dem Datenspeicher (10) verschiedenen Koordinierungseinrichtung (12, 16, 22) austauschen und ein jeweiliges Zugriffsverhalten auf den Datenspeicher (10) untereinander abstimmen. Die Erfindung betrifft auch ein Zugriffsgerät (12, 16, 22) zum Austauschen von Speicherdaten mit einem Datenspeicher (10).

Description

Beschreibung
Verfahren zum drahtlosen Austauschen von Daten sowie
Zugriffsgerät zum Zugreifen auf einen Datenspeicher
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum unmittelbaren drahtlosen Übertragen von Speicherdaten zwischen einem
Datenspeicher einerseits und mehreren Zugriffsgeräten
andererseits. Die Erfindung betrifft auch ein Zugriffsgerät zum unmittelbaren drahtlosen Austauschen von Speicherdaten mit einem Datenspeicher. Unter einem Datenspeicher wird hier insbesondere ein mobiler RFID-Datenspeicher (RFID - Radio frequency identification) verstanden. Bei dem Datenspeicher kann es sich aber auch um einen anderen Datenspeicher
handeln, auf den über eine Funkschnittstelle zugegriffen werden kann. Ein Zugriffsgerät kann ein Lese-Gerät zum
Auslesen der Speicherdaten des Datenspeichers, ein Nur- Schreibgerät zum Speichers von Speicherdaten in dem
Datenspeicher oder auch ein Schreib-Lese-Gerät sein, wobei mit letzterem Speicherdaten sowohl in dem Datenspeicher gespeichert als auch aus diesem ausgelesen werden können.
Bei einem Datenspeicher, mit welchem Speicherdaten über eine drahtlose Datenverbindung ausgetauscht werden, kann das
Problem bestehen, dass während eines Austauschs der Daten zwischen dem Datenspeicher und einem Zugriffsgerät der
Versuch eines weiteren Zugriffsgeräts, ebenfalls mit dem Datenspeicher zu kommunizieren, den Datenaustausch mit dem ersten Zugriffsgerät stören oder sogar unterbrechen kann. Das Sendesignal des weiteren Zugriffsgeräts bildet in einem solchen Fall für das bereits mit dem Datenspeicher
kommunizierende Zugriffsgerät nämlich in der Regel ein
Störsignal . Hierzu ist die CSMA-Technologie (CSMA - Carrier sense media access) bekannt, welche ein unkontrolliertes Senden durch ein weiteres Zugriffsgerät verhindert, falls bereits eine
sogenannte Produktivdatenverbindung zwischen dem Datenspeicher und einem anderen Zugriffsgerät besteht, über welche Speicherdaten ausgetauscht werden. Im Zusammenhang mit der RFID-Technologie ist für einen Datenaustausch mit einem RFID-Datenspeicher ein solches CSMA-Zugriffsverfahren als Listen-Before-Talk bekannt, das im Bereich der UHF-RFID- Technologie genutzt werden kann (siehe z.B. die ETSI- Spezifikation TS 102 562) . Bei der CSMA-Technologie ergibt sich für den Fall, dass sich mehrere Zugriffsgeräte in einer Umgebung des Datenspeichers befinden und auf diesen zugreifen möchten, die Reihenfolge, in welcher die Zugriffsgeräte letztendlich Speicherdaten mit dem Datenspeicher austauschen, zufällig und gleichberechtigt. Deshalb ist es nur schwer möglich, einem bestimmten Gerät einen privilegierten Zugriff zu verschaffen. Im Zusammenhang mit dem Listen-Before-Talk zum Zugreifen auf UHF-RFID-Datenspeicher besteht ein
zusätzliches Problem darin, dass ein Zugriffsgerät schon bei sehr schwach erkannten Signalen eines anderen Zugriffsgeräts den Kanal wechselt und dann pausiert, d.h. auch ein weit entferntes Zugriffsgerät kann die lokale Kommunikation sehr leicht stören.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Austausch von Speicherdaten zwischen einem Datenspeicher einerseits und mehreren Zugriffsgeräten andererseits zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Zugriffsgerät gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Zugriffsgeräts sind durch die
Unteransprüche gegeben.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es ermöglicht, dass mehrere Zugriffsgeräte unmittelbar Speicherdaten mit einem Datenspeicher drahtlos austauschen, das heißt jedes der
Zugriffsgeräte kann über eine drahtlose
Kommunikationsschnittstelle des Datenspeichers auf diesen zugreifen. Für den Fall, dass sich die Zugriffsgeräte
gleichzeitig in einer Umgebung des Speichers befinden, stimmen die Zugriffsgeräte ihr jeweiliges Zugriffsverhalten auf den Datenspeicher untereinander ab. Hierzu tauschen sie Kommunikationsdaten mit einer Koordinierungseinrichtung aus. Bei dieser handelt es sich nicht um den Datenspeicher selbst, sondern um eine davon verschiedene Einrichtung. Mit der
Umgebung des Datenspeichers ist hierbei derjenige Bereich gemeint, in welchem zwei Zugriffsgeräte nicht gleichzeitig ein Signal für den Datenspeicher aussenden dürfen, wenn eine Störung vermieden werden soll.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass der Zugriff auf den Datenträger durch eine
Kommunikationsschnittstelle koordiniert wird, die zwischen den beteiligten Zugriffsgeräten und der
Koordinierungseinrichtung etabliert wird. Die
Kommunikationsverbindungen der Zugriffsgeräte zu der
Kommunikationsschnittstelle der Koordinierungseinrichtung existiert also parallel und unabhängig von den einzelnen Produktivdatenverbindungen, die zwischen dem Datenspeicher einerseits und den Zugriffsgeräten andererseits möglich sind. Die Zugriffsgeräte sind über die Koordinierungsschnittstelle der Koordinierungseinrichtung (unabhängig von der
Produktivdatenverbindung) zu einem parallelen
Kommunikationsnetzwerk verbunden. Die zu der
Kommunikationsschnittstelle durch die Zugriffsgeräte
aufgebauten Kommunikationsverbindungen stellen
Synchronisationsverbindungen dar, über welche
Kommunikationsdaten zum Koordinieren der einzelnen Zugriffe, also Koordinationsdaten, ausgetauscht werden. In dem
Datenträger selbst muss somit kein Koordinationsmechanismus bereitgestellt sein. Somit eignet sich das Verfahren auch im Zusammenhang mit der Verwendung besonders günstiger
Datenspeicher, wie zum Beispiel mobilen RFID-Datenträgern (Englisch: RFID-Tag oder RFID-Transponder ) .
Durch die Koordinierungseinrichtung kann in vorteilhafter Weise jederzeit die Reihenfolge festgelegt werden, in welcher die Zugriffsgeräte nacheinander auf den Datenspeicher zugreifen. Insbesondere ist es nun auch möglich, einem bestimmten Zugriffsgerät einen privilegierten Zugang zu dem Datenspeicher zu verschaffen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren an den bestehenden Protokollen für den Produktivdatenaustausch, d.h. dem Austausch von Speicherdaten zwischen dem Datenspeicher und einem der Zugriffsgeräte, keine Erweiterungen oder
Änderungen vorgenommen werden müssen. Die Zugriffsgeräte und die Datenspeicher bleiben somit grundsätzlich kompatibel zu existierenden Anwendungen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens tauschen die Zugriffsgeräte die
Kommunikationsdaten untereinander aus. Mit anderen Worten ist bei dieser Weiterbildung die Koordinierungseinrichtung durch eines oder mehrere der Zugriffsgeräte selbst oder durch entsprechende Einrichtungen in allen Zugriffsgeräten
bereitgestellt. Die Koordinierungseinrichtung kann somit auf die Zugriffsgeräte verteilt sein. Unter einem Austausch von Kommunikationsdaten zwischen den Zugriffsgeräten ist dann zu verstehen, dass ein Zugriffsgerät die zur Abstimmung des Zugriffsverhaltens nötigen Daten mit einer Komponente der Koordinierungseinrichtung austauscht, die sich in zumindest einem der anderen Zugriffsgeräte befindet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass kein zusätzliches Gerät zum
Koordinieren der Zugriffsgeräte bereitgestellt werden muss. Zur Realisierung der Synchronisationsverbindungen zwischen den einzelnen Zugriffsgeräten können aktuelle Funkstandards eingesetzt werden. Hierzu zählt insbesondere die Möglichkeit der Ad-Hoc-Vernetzung, welche den einfachen Aufbau eines Funknetzwerks zwischen den beteiligten Zugriffsgeräten erlaubt. Eine besonders einfache Realisierung dieser
Weiterbildung der Erfindung kann aber beispielsweise auch darin bestehen, dass eines der Zugriffsgeräte mit einem
Sender ausgestattet ist, während ein weiteres Zugriffsgerät einen entsprechenden Empfänger aufweist. Hierbei kann dann vorgesehen sein, dass das Zugriffsgerät mit dem Empfänger einen Zugriff auf den Datenspeicher wartet oder sogar einen bereits laufenden Datenaustausch mit dem Datenspeicher unterbricht, wenn es das Signal des Senders empfängt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird besonders der
Zugriff von Zugriffsgeräten auf einen Datenspeicher über eine drahtlose Kommunikationsverbindung nach dem RFID-Standard in vorteilhafter Weise koordiniert. Hier ist man ansonsten aufgrund der geringen Bandbreite der Produktivdatenverbindung auf das Listen-before-talk-Verfahren angewiesen. Dieses Verfahren existiert aber nur im UHF-RFID-Bereich . Im HF- Bereich (HF - Hochfrequenz) gibt es keine Funksignale, sondern nur ein Magnetfeld, das durch den Tag „beeinflusst" wird. Ganz besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens daher im Zusammenhang mit HF- RFID-Datenträgern . Es existiert in diesem Band bisher kein Verfahren zur Koordinierung, da es sich bei dem Sendesignal zum Erzeugen der Produktivdatenverbindung nur um ein
Magnetfeld handelt. Gemäß einem HF-RFID-Standard
kommunizieren ein Datenträger und ein Zugriffsgerät bei einer Sendefrequenz von 13,56 MHz. Im Zusammenhang mit der
Erfindung ist unter Hochfrequenz allerdings allgemein eine Sendefrequenz zu verstehen, die kleiner als 100 MHz ist. Für den HF-RFID-Standard ist kein CSMA-Verfahren standardisiert. Hinzu kommt, dass die Sender der HF-RFID-Zugriffsgeräte verhältnismäßig geringe Reichweiten aufweisen und sich deshalb in einigen Fällen zwei Zugriffsgeräte, die sich auf gegenüberliegenden Seiten eines Datenträgers befinden, nicht immer zuverlässig über ein Listen-before-Talk-Verfahren gegenseitig detektieren können.
Der Austausch der Kommunikationsdaten wird bevorzugt über eine Kommunikationsverbindung nach einem technischen Standard durchgeführt, welcher von einem Standard verschieden ist, nach welchem durch die Zugriffsgeräte jeweils auf den
Datenspeicher zugegriffen wird. Bevorzugt kommunizieren die Zugriffsgeräte mit der Koordinierungseinrichtung, d.h. also gegebenenfalls untereinander, z.B. drahtlos über ein WLAN (wireless local area network) oder Bluetooth oder drahtgebunden über ein LAN. Ein drahtgebundenes industrielles Netzwerk (DP - Dezentrale Peripherie, PROFINET, PNIO) ist eine weiteres Beispiel für ein mögliche
Kommunikationstechnologie der Zugriffsgeräte mit der
Koordinierungseinrichtung. Bevorzugt wird ein Technologie zur Bildung eines sogenannten Ad-Hoc-Netzwerks verwendet.
Gemäß einer Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens ein Teil der Speicherdaten durch wenigstens eines der Zugriffsgeräte von diesem zum Datenspeicher hin übertragen und dort gespeichert. Mit anderen Worten wird also bei dieser Aus führungs form als Zugriffsgerät ein Schreibgerät zum Speichern von Daten in dem Datenspeicher verwendet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann hierbei stets
sichergestellt werden, dass keines der übrigen Zugriffsgeräte inkonsistente Daten erhält. Denn durch das erfindungsgemäße Verfahren ist ein wirkungsvoller Mechanismus zur
Koordinierung paralleler Schreib- bzw. Lesezugriffe gegeben. Hierdurch wird somit eine interaktive Nutzung des
Datenträgers beispielsweise während eines
Produktionsprozesses ermöglicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die Kommunikationsdaten ein
Zugriffstoken ausgetauscht, durch welchen demjenigen
Zugriffsgerät, bei welchem sich der Zugriffstoken zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet, die Erlaubnis zum Zugreifen auf den Datenspeicher angezeigt wird. Die
Koordinierungseinrichtung umfasst in diesem Fall den
Zugriffstoken selbst sowie jeweils eine Freigabeeinrichtung auf jedem der Zugriffsgeräte, welche den Zugriff auf den Datenträger nur freigibt, wenn sich auch der Zugriffstoken in dem entsprechenden Zugriffsgerät befindet. Durch Weitergeben eines Zugriffstokens ist es nicht nötig, eines der
Zugriffsgeräte als zentrales Koordinierungsgerät zu
bestimmen . Die Erfindung umfasst in einem weiteren Aspekt auch ein
Zugriffsgerät zum unmittelbaren drahtlosen Austausch von Speicherdaten mit einem Datenspeicher. Hierzu weist das
Zugriffsgerät eine Datenübertragungseinrichtung auf, die zum unmittelbaren drahtlosen Austauschen der Speicherdaten zwischen dem Zugriffsgerät und dem Datenspeicher ausgelegt ist. Bei einer solchen Datenübertragungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine HF-Antenne und eine dazugehörige Steuerschaltung handeln.
Das erfindungsgemäße Zugriffsgerät weist des Weiteren eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen einer Gegenwart eines weiteren Zugriffsgerät in einer Umgebung des Zugriffsgeräts auf. Mit der Erkennungseinrichtung ist es dem Zusatzgerät möglich, vor einem Zugriff auf den Datenspeicher zu
überprüfen, ob sich ein weiteres Zugriffsgerät in der Nähe befindet, das eventuell ebenfalls auf den Datenspeicher zugreifen möchte. Neben der Datenübertragungseinrichtung weist das
erfindungsgemäße Zugriffsgerät noch eine weitere
Kommunikationseinrichtung auf, mittels welcher eine
Kommunikationsverbindung über ein Kommunikationsnetzwerk, also zum Beispiel einem WLAN oder LAN, aufgebaut werden kann. Mit anderen Worten ist durch die Kommunikationseinrichtung eine Schnittstelle zu diesem Netzwerk gebildet.
Schließlich weist das erfindungsgemäße Zugriffsgerät eine Steuereinrichtung auf, welche dazu ausgelegt ist, bei
Erkennen eines weiteren Zugriffsgeräts durch die
Erkennungseinrichtung über die Kommunikationseinrichtung eine Nachricht mit einer Koordinationseinrichtung auszutauschen und in Abhängigkeit von der ausgetauschten Nachricht einen Zeitpunkt zu bestimmen, zu welchem die Speicherdaten über die Datenübertragungseinrichtung mit dem Datenspeicher
ausgetauscht werden. Die Steuereinrichtung kann
beispielsweise durch einen Controller des Zugriffsgeräts gebildet sein. Mittels des erfindungsgemäßen Zugriffsgeräts lässt sich in vorteilhafter Weise ein Zugriff auf den Datenspeicher mit den Zugriffen weiterer Zugriffsgeräte zuverlässig koordinieren. Besonders zum Tragen kommt dieser Vorteil, wenn die
Datenübertragungseinrichtung zum Austauschen von Daten nach einem mobilen RFID-Datenspeicher ausgelegt ist. Hierfür bildet dann die Datenübertragungseinrichtung insbesondere eine HF-Funkschnittstelle .
Um nicht auf eine externe Serverstruktur angewiesen zu sein, welche den Austausch von Nachrichten steuert, ist bei dem Zugriffsgerät in vorteilhafter Weise die
Kommunikationseinrichtung dazu ausgelegt, die
Kommunikationsverbindung (z.B. über Bluetooth, LAN oder WLAN) zu dem weiteren Zugriffsgerät aufzubauen. Bei dieser
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zugriffsgeräts ist die Steuereinrichtung dann dazu ausgelegt, die Nachricht mit dem weiteren Zugriffsgerät auszutauschen.
Damit sich mehrere Zugriffsgeräte untereinander
selbstständig, d.h. ohne Hilfe durch eine externe
Koordinierungseinrichtung, abstimmen können, weist die
Steuereinrichtung in vorteilhafter Weise selbst eine
Koordinierungseinrichtung auf, die zum Festlegen einer
Zugriffsreihenfolge für mehrere bevorstehende Zugriffe auf den Datenspeicher durch mehrere Zugriffsgeräte ausgelegt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dazu zeigt:
FIG 1 eine schematische Darstellung dreier Schreib-
Lesegeräte, die jeweils eine Aus führungs form des erfindungsgemäßen Zugriffsgeräts darstellen, und
FIG 2 ein Flussschaubild eines Zugriffsverfahrens gemäß einer Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens, nach welchem eines der Schreib- Lesegeräte von FIG 1 auf einen RFID- Datenspeicher zugreift .
Das Beispiel stellt eine bevorzugte Aus führungs form der
Erfindung dar.
Bei dem der FIG 1 zugrunde liegenden Beispiel soll in einer Produktionsanlage für einzelne Prozessgüter, z.B. für
Kraftwagen, festgestellt werden, welchen Produktionsschritt ein einzelnes Prozessgut bereits durchlaufen hat. Jedes der Prozessgüter wird dabei von einzelnen Fertigungsstationen unterschiedlich behandelt, z.B. in Abhängigkeit von einem Kundenwunsch. Zu jedem Prozessgut werden deshalb die
entsprechenden Produktionsdaten gespeichert. Nachdem ein Prozessgut eine Fertigungsstation durchlaufen hat, werden dann weitere Produktionsdaten zu diesem Fertigungsschritt gespeichert, welche den erfolgreichen Abschluss des
Fertigungsschritts dokumentieren. Der Umfang der Prozessdaten kann am Ende des Produktionsprozesses zwei bis vier Kilobytes betragen.
Bei der Produktionsanlage werden die Produktionsdaten zu einem Prozessgut mit diesem mitgeführt. Dazu ist an dem
Prozessgut ein mobiler RFID-Datenspeicher 10, oder auch MDS, befestigt. Bei dem RFID-Datenspeicher 10 handelt es sich um einen mobilen HF-RFID-Datenspeicher, in welchem Daten über eine (durch einen RFID-Standard festgelegte)
Produktivdatenverbindung durch Bilden eines modulierten magnetischen Wechselfelds bei einer Frequenz von 13,56 MHz gespeichert werden können. Zum Auslesen wird eine von dem RFID-Datenträger erzeugte Modulation des magnetischen
Wechselfelds von dem Empfänger ausgewertet.
Das Prozessgut wird über ein (nicht dargestelltes) Förderband von einer (nicht dargestellten) Lackieranlage als einer ersten Fertigungsstationen zu einer (nicht dargestellten) Bestückungsanlage als zweiter Fertigungsstation
transportiert, wo in das Prozessgut weitere Teile eingesetzt werden sollen, die in Bezug auf ihre Farbe in Abhängigkeit von derjenigen Farbe ausgesucht werden sollen, welche zuvor von der Lackieranlage auf das Prozessgut aufgetragen worden ist .
An der Lackieranlage befindet sich ein Schreib-Lesegerät 12, welches über eine Produktivdatenverbindung 14 Speicherdaten mit dem RFID-Datenspeicher 10 austauscht. Durch das Schreib- Lesegerät 12 werden Produktionsdaten in dem RFID- Datenspeicher 10 gespeichert, durch welche angezeigt ist, welche Farbe auf das Prozessgut, an welchem der RFID- Datenspeicher 10 befestigt ist, gerade aufgetragen wurde.
An der Bestückungsanlage befindet sich ein weiteres Schreib- Lesegerät 16. Das Schreib-Lesegerät 16 soll eine
Produktivdatenverbindung 18 zu dem RFID-Datenträger 10 aufbauen, um aus diesem die Produktionsdaten betreffend Farbe des Prozessguts auszulesen. Dazu muss das Schreib-Lesegerät 16 sicherstellen, dass diese Daten bereits vollständig von dem Schreib-Lesegerät 12 geschrieben worden sind. Hierzu wartet das Schreib-Lesegerät 16 darauf, dass es von dem
Schreib-Lesegerät 12 entsprechende Koordinationsdaten über eine Netzwerkdatenverbindung 20 erhält, die auf der Grundlage eines WLAN-Standards aufgebaut wurde. Die
Netzwerkdatenverbindung 20 stellt eine
Synchronisationsverbindung dar. Bei den Koordinationsdaten handelt es sich um ein Zugriffstoken, der hier ein Datensatz mit einer Information über den RFID-Datenspeicher 10 ist. Während sich das Prozessgut zwischen der Lackieranlage und der Bestückungsanlage befindet, nähert sich eine Person mit einem Prüfgerät 22. Das Prüfgerät 22 stellt ebenfalls ein Schreib-Lesegerät für den RFID-Datenträger 10 dar. Die Person möchte mittels des Prüfgeräts 22 die in dem RFID-Datenträger 10 gespeicherten Produktionsdaten auslesen, um sie auf ihre Richtigkeit zu überprüfen. Zum Auslesen der Produktionsdaten muss das Prüfgerät 22 eine Produktivdatenverbindung 24 zu dem RFID-Datenträger 10 hin aufbauen. Dieser Vorgang wird im Folgenden anhand von FIG 2 näher erläutert. Eine Steuereinrichtung des Prüfgeräts 22 befindet sich zunächst in einer Warteschleife, in welcher sie
wiederholt einen Schritt Sl ausführt. Durch den Schritt Sl überprüft die Steuereinrichtung, ob eine Bedienperson des Prüfgeräts 22 Speicherdaten von einem RFID-Datenträger zu lesen oder ebensolche auf diesen zuschreiben wünscht. Empfängt das Prüfgerät 22 eine entsprechende Eingabe von der Bedienperson, so beendet es die Warteschleife und überprüft in einem Schritt S2 zunächst mittels eines Discovery-Service, ob sich weitere Schreib-Lesegeräte (SLG) in seiner Nähe befinden. Bei dem Discovery-Service kann es sich um eine an sich bekannte Technologie handeln, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit dem WLAN-Standard und Mobilfunkgeräten bekannt ist. Das Prüfgerät 22 erkennt in dem vorliegenden Beispiel, dass sich die beiden Schreib-Lesegeräte 12 und 16 in seiner Sendereichweite befinden.
Das Prüfgerät 22 baut daraufhin in einem Schritt S3 jeweils eine Ad-Hoc-Netzwerkverbindung 26, 28 zu jedem der Schreib- Lesegeräte 12, 16 auf. Über die Ad-Hoc-Netzwerkverbindungen 26, 28 sendet das
Prüfgerät 22 in einem Schritt S4 Koordinationsdaten, durch welche das Prüfgerät 22 den Schreib-Lesegeräten 12, 16 anzeigt, dass das Prüfgerät 22 Vorrang beim Zugreifen auf den RFID-Datenspeicher 10 hat. Sobald das Schreib-Lesegerät 12 mit dem Schreiben der Produktionsdaten fertig ist,
deaktiviert es eine Antenne, mit welcher das Schreib- Lesegerät 12 das magnetische Wechselfeld für die
Produktivdatenverbindung 14 aufrecht erhalten hat. Danach übergibt es den Zugriffstoken über die Ad-Hoc- Netzwerkverbindung 28 an das Prüfgerät 22.
Nach Empfangen des Zugriffstokens baut das Prüfgerät 22 seinerseits die Produktivdatenverbindung 24 in einem Schritt S5 mittels einer eigenen HF-RFID-Antenne auf und liest die gewünschten Speicherdaten aus dem RFID-Datenträger 10 über die Produktivdatenverbindung 24 aus. Danach deaktiviert es seinerseits seine Antenne, wodurch das magnetische
Wechselfeld für die Produktivdatenverbindung 24 abgebaut wird. Schließlich übergibt es den Zugriffstoken über die Ad- Hoc-Netzwerkverbindung 26 an das Schreib-Lesegerät 16. Das Prüfgerät 22 beginnt daraufhin wieder, die Warteschleife auszuführen. Für den Fall, dass das Prüfgerät 22 kein
Schreib-Lesegerät mittels des Discovery-Service detektiert, wechselt es unmittelbar vom Schritt S2 zum Schritt S5.
Nach Erhalt des Zugriffstokens kann nun auch das Schreib- Lesegerät 16 die Produktivdatenverbindung 18 zu dem RFID- Datenspeicher 10 aufbauen und die Farbdaten auslesen.
Durch das Beispiel ist gezeigt, die von mehreren Geräten auf einen drahtlos beschreibbaren Datenträger zugegriffen werden kann und hierbei eine spontane Interaktion, beispielsweise für Wartungs- oder Prüfzwecke, ermöglicht wird. Die
Interaktion wird über eine parallele
Kommunikationsschnittstelle koordiniert, die zwischen den beteiligten Schreib-Lesegeräten etabliert wird. Es wurde auch gezeigt, wie die Anwesenheit eines anderen Netzwerkgeräts erkannt werden kann. Wird eines oder werden mehrere andere
Netzwerkgeräte erkannt, so darf zunächst kein Zugriff auf den Datenträger erfolgen. Stattdessen wird eine
Kommunikationsverbindung zwischen den beteiligten Schreib- Lesegeräten etabliert. Sobald die Kommunikationsverbindung aufgebaut ist, kann durch Austauschen eines Zugriffstokens oder durch Bestimmen eines der Schreib-Lesegeräte als
Koordinator (wie es z.B. von dem Standard ZigBee bekannt ist) der Ablauf der Kommunikation zwischen den Schreib-Lesegeräten gesteuert werden. Für den Fall, dass ein Koordinator bestimmt wurde, wird der Zugriffswunsch eines Schreib-Lesegeräts zuerst diesem mitgeteilt. Um sicherzustellen, dass sich die Schreib-Lesegeräte gegenseitig nicht stören, wird dann eine eindeutige Reihenfolge für den Zugriff bestimmt. Dabei können verschiedene Verfahren angewendet werden. Beispiele sind Verfahren nach dem Prinzip „first-come-first-serve" oder jedes denkbare prioritätsbasierte Verfahren. Der Koordinator könnte auch nacheinander Zugriffstoken an Schreib-Lesegeräte übermitteln. Hat ein Schreib-Lesegerät seinen Zugriff auf den RFID-Datenträger abgeschlossen, wird dies dann dem
Koordinator über die Synchronisationsverbindung mitgeteilt, der wiederum gemäß dem gewählten Algorithmus über die weitere Zugriffsreihenfolge entscheidet. Durch dieses Verfahren ist sichergestellt, dass jedes Schreib-Lesegerät die Daten in konsistenter Art und Weise auf den Datenträger schreibt bzw. von dem Datenträger liest. Der beschriebene Lösungsansatz ist universell und somit auch im HF-Bereich einsetzbar. Er setzt keinerlei Koordinierungsmöglichkeiten in der
Produktivdatenkommunikation (mit dem RFID-Datenträger) selbst voraus .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum unmittelbaren drahtlosen Übertragen von Speicherdaten zwischen einem Datenspeicher (10) einerseits und mehreren Zugriffsgeräten (12, 16, 22) andererseits, wobei für den Fall, dass sich die Zugriffsgeräte (12, 16, 22) gleichzeitig in einer Umgebung des Datenspeichers (10) befinden, die Zugriffsgeräte (12, 16, 22) Kommunikationsdaten mit einer von dem Datenspeicher (10) verschiedenen
Koordinierungseinrichtung (12, 16, 22) austauschen und hierdurch ein jeweiliges Zugriffsverhalten auf den
Datenspeicher (10) untereinander abstimmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem durch die
Koordinierungseinrichtung (12, 16, 22) eine Reihenfolge festgelegt wird, in welcher die Zugriffsgeräte (12, 16, 22) nacheinander auf den Datenspeicher (10) zugreifen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die
Zugriffsgeräte (12, 16, 22) die Kommunikationsdaten
untereinander austauschen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Zugriffsgeräte (12, 16, 22) auf den Datenspeicher (10) jeweils über eine drahtlose Kommunikationsverbindung (14, 18, 24) nach dem RFID- und insbesondere nach dem HF- RFID-Standard zugreifen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Zugriffsgeräte (12, 16, 22) die
Kommunikationsdaten mit der Koordinierungseinrichtung (12, 16, 22) über eine Kommunikationsverbindung (20, 26, 28) nach einem technischen Standard, insbesondere LAN oder WLAN oder Bluetooth, austauschen, welcher von einem technischen
Standard verschieden ist, nach welchem durch die
Zugriffsgeräte (12, 16, 22) jeweils auf den Datenspeicher (10) zugegriffen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem wenigstens ein Teil der Speicherdaten durch
wenigstens eines der Zugriffsgeräte (12) von diesem zum
Datenspeicher (10) hin übertragen und dort von dem
Datenspeicher (10) gespeichert werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem auf der Grundlage der Kommunikationsdaten ein
Zugriffstoken ausgetauscht wird, durch welchen demjenigen Zugriffsgerät (12, 16, 22), bei welchem sich der
Zugriffstoken zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet, die Erlaubnis zum Zugreifen auf den Datenspeicher (10) angezeigt wird .
8. Zugriffsgerät (22) zum unmittelbaren drahtlosen
Austauschen von Speicherdaten mit einem Datenspeicher (10), umfassend
- eine Datenübertragungseinrichtung zum unmittelbaren
drahtlosen Austauschen (S5) der Speicherdaten zwischen dem Zugriffsgerät (22) und dem Datenspeicher (10),
- eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen (S2) einer
Gegenwart eines weiteren Zugriffsgeräts (12, 16) in einer Umgebung des Zugriffsgeräts (22),
- eine Kommunikationseinrichtung zum Aufbauen (S3) einer Kommunikationsverbindung über ein Kommunikationsnetzwerk (20, 26, 28),
- eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, bei Erkennen des weiteren Zugriffsgeräts (12, 16) durch die
Erkennungseinrichtung über die Kommunikationseinrichtung eine Nachricht mit einer Koordinierungseinrichtung auszutauschen und in Abhängigkeit von der ausgetauschten Nachricht einen Zeitpunkt für das Austauschen (S5) der Speicherdaten über die Datenübertragungseinrichtung zu bestimmen.
9. Zugriffsgerät nach Anspruch 8, bei welchem die
Datenübertragungseinrichtung zum Austauschen von Daten mit einem mobilen RFID-Datenspeicher (10) ausgelegt ist, wobei die Datenübertragungseinrichtung hierfür insbesondere eine HF-Funkschnittstelle aufweist.
10. Zugriffsgerät nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem die Kommunikationseinrichtung dazu ausgelegt ist, die
Kommunikationsverbindung (26, 28) zu dem weiteren
Zugriffsgerät (12, 16) aufzubauen, und die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Nachricht mit dem weiteren
Zugriffsgerät (12, 16) auszutauschen.
11. Zugriffsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welchem die Steuereinrichtung eine Koordinierungseinrichtung aufweist, die zum Festlegen einer Zugriffsreihenfolge für mehrere bevorstehende Zugriffe auf einen Datenspeicher (10) durch mehrere Zugriffsgeräte (12, 16, 22) ausgelegt ist.
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