DE4431084C2 - Modul zur Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten mit Kommunikationsnetzen - Google Patents

Description

Im Stand der Technik sind Funksysteme in vielfältigen Ausführungen üblich. Es ist dabei auch bekannt, Geräte zur Datenverarbeitung, bspw. Telefax­ geräte, Personalcomputer und dergleichen über Modems oder digitale Systeme an Kommunikationsnetze anzukoppeln. Weiterhin sind Modems oder digitale Systeme zur Verbindung von Datenverarbeitungseinrichtungen insbesondere von Großrechnern, Faxgeräten, Personalcomputern u. ä. Einrichtungen be­ kannt, die mit terrestrischen Netzen kommunizieren.

Es ist insbesondere aus der US Patentschrift 5,132,989 ein Modul zur Verbin­ dung von Informationsverarbeitungsgeräten und Geräten zur drahtlosen Übertragung mittels gerichtetem Funk bekannt, mit dessen Hilfe im wesentlichen jedoch nur datenkonsistente Pakete und nur in einer Richtung übertragen werden können. Bei allen bekannten Einrichtungen ist nachteilig, daß sie jeweils nur zur Anwendung für einen speziellen Zweck geeignet sind und nur in geringem Maße an andere Aufgaben angepaßt werden können und in der Regel einer Abnahmepflicht unterliegen, die individuelle, nachträgliche Änderungen in der Regel ausschließen, solange diese nicht wieder in ihrer Gesamtheit durch ein Amt beglaubigt sind. Nachteilig ist bezüglich der bekannten Einrichtungen des Weiteren, daß nur in einer Richtung kommuniziert werden kann und bezüglich von Rückinformationen weitere Module erforderlich sind. Es ist weiterhin nachteilig, daß eine interne Fehler­ korrektur auf diese Weise nur auf der Basis von redudantem Code erfolgen kann und damit ein Empfangsmodul, welches übereinstimmende Merkmale aufweisen muß, Voraussetzung für die Übertragung ist. Alle bekannten Ein­ richtungen sind nicht dafür ausgerüstet und nicht in der Lage, bei Bedarf Daten und/oder Steuerbefehle über einen wählbaren Zeitraum zwischenzuspeichern und diesen bei Bedarf direkt und/oder ereignisgesteuert (software- oder hardtwaregesteuert) abzurufen, auszulösen und/oder zu bewerten. Es ist weiterhin nicht möglich, da es sich um von einem Amt abgenommene Geräte handelt, die Software und/oder Parameter über das Netz nach Bedarf zu verändern, ohne diese allgemein bekannt geben zu müssen. Weiterhin sind diese Endgeräte nicht in der Lage durch Zusammenschaltung unterschiedlicher Geräte eine neue Funktionalität oder neue Dateninhalte, egal an welcher Seite des Netzes, zu schaffen. Noch problematischer wird es, wenn die Schnitt­ stellenparameter der zu verbindenden Geräte voneinander abweichen oder verändert werden müssen, um systemfähig zu werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Nachteile zu beseitigen und die erweiterte Funktionalität moderner Kommunikationsnetze mit einer Vielfalt an Protokollen und Steuerbefehlen auszunutzen und eine Anpassung von seriellen und/oder parallelen Infor­ mationsverarbeitungssystemen an Übertragungseinrichtungen für externe Netze zu schaffen, ohne an handelsüblichen Systemen oder Einzelkompo­ nenten Änderungen vornehmen zu müssen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Modul mit einer Schaltungs­ anordnung mit einem Mikrorechner, vorzugsweise einem Einchipmikro­ rechner, mindestens einem Speicher, einer Stromversorgung und mit zwei Schnittstellen, von denen eine erste Schnittstelle (S2) für den Anschluß von externen Kommunikationsgeräten und eine zweite Schnittstelle (S1) zum Anschluß von externen Kommunikationsnetzen dient, geschaffen. Dieses erfindungsgemäße Modul ermöglicht eine wechselseitige Anpassung der Informationsverarbeitungsgeräte über externe Kommunikationsnetze. Alle Funktionselemente des Moduls, das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip folgt, sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte oder mit ihr kombinierbar angeordnet. Eine spezielle Ausführungsform des Moduls, das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip folgt, sieht vor, daß eine der Schnittstellen eine Anschluß an eine externe Stromversorgung enthält. Ferner ist es möglich, daß die Schaltungsanordnung eine akustische und/oder visuelle Signalisierung kundenspezifischer Meldungen enthält. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung entsteht dadurch, daß der Mikrorechner mit einer Zeitbasis arbeitet.

Das Modul, das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip folgt, ist vorzugsweise bei der drahtlosen Übertragung von Informationen mit Hilfe von Bündelfunkgeräten für die Datenübertragung und/oder zur Fernsteuerung unter Nutzung vorhandener externer Kommunikationsnetze, wie Funksysteme, Telefonnetze und dergleichen einsetzbar.

Für das Modul, das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip folgt, sind vielfältige Anwendungen möglich. Diese ergeben sich dadurch, daß die Schaltungsanordnung mit einem Mikrorechner, der mit oder ohne batteriegestütztem RAM arbeitet, mit mindestens einem zusätzlichen Speicher, der ebenfalls bei Bedarf batteriegestützt sein kann, ausgerüstet ist, mit einer Zeitbasis kommuniziert, bei Bedarf mit einer visuellen und/oder akustische Einheit zur Überwachung und/oder zur Kontrolle des Universalmoduls und deren Peripherie gekoppelt ist, mindestens eine digitale und/oder analoge Schnittstelle bedient, von denen mindestens eine Schnittstelle für den Anschluß an die Netzübertragungstechnik vorgesehen ist und die weiteren Schnittstellen zur universellen Anpassung der oben genannten Systeme oder Einzelkomponenten an das Modul, wobei alle Funktionselemente direkt auf einer zentralen Leiterplatte angeordnet oder mit dieser verbunden sind, ein­ schließlich einer extern versorgten Stromversorgungsaufbereitung mit oder ohne Schnittstellen zur Versorgung peripherer Zusatzeinrichtungen.

Das Modul, das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip folgt, ist nach Bedarf als software- oder hardwaregesteuertes Universalmodul, das bei Bedarf auch kaskadierbar ist, einsetzbar. Es weist den Vorteil auf, daß über vorhandene Netze beliebige Informationen übertragen werden können. Je nach Ausstattung können dabei sowohl analoge- als auch digitale Signale direkt an den jeweiligen Eingängen verarbeitet werden. Die Datenübertragung kann sowohl im Orgkanal als auch im Sprachkanal oder optional über Modem erfolgen. Neben der Direkteingabe von Daten/Steuerbefehlen können optional auch alle für den Anwender bedeutsamen Informationen visuell oder akustisch mitgeteilt werden. Weiterhin wird ermöglicht, unterschiedliche Ein- und Ausgabegeräte wie Personalcomputer, Barcodeleser, Störmeldeeinheiten und dergleichen mehr über vorhandene externe Kommunikationsnetze zu verbinden, beispielsweise mit einem handelsüblichen Funkgerät, welches so eine Schnittstelle aufweist.

Ein besonderer Vorteil ist dabei, daß das/die Gerät(e), ohne daß zusätzliche Hardwarekomponenten erforderlich sind, für kundenspezifische Aufgaben einsetzbar ist/sind. Die Anpassung des Moduls an unterschiedliche Anwen­ dungsfälle kann durch Eingabe einer neuen Betriebssoftware erfolgen, die direkt oder über das Netz in den Speicher des Mikrorechners geladen werden kann.

Das Modul, das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip folgt, ermöglicht es ferner, bestimmte Sonderaufgaben, wie z. B. Notschaltungen oder Netz­ wechsel/Kanalwechsel bei Funkausfall, Fernschaltung mit Rückmeldung, Einsatzfälle mit Funktionen, die eine Echtzeituhr und dergleichen mehr erfor­ dern und dergleichen mehr zu erfüllen.

Bei dem Modul, das dem erfindungsgemäße Funktionsprinzip folgt, handelt es sich um ein software- und/oder hardwaresteuerbares Universalmodul. Es ermöglicht die Anpassung der Übertragungstechnik je nach Ausstattung an vorhandene, und/oder zu ersetzende serielle und/oder paralelle Informations­ verarbeitungssysteme, so wie Einzelkomponenten mit Kommunikations­ schnittstellen oder Bussystemen. Es kann sich dabei um analoge und/oder um digitale Strukturen handeln, die mit oder untereinander über externe Netze kommunizieren können. Das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip folgende Modul ist sowohl für digitale-, analoge- als auch für kombinierte externe Netze einsetzbar.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schema für die Anwendung des erfindungsgemäßen Moduls mit ver­ schiedenen Anschlußgeräten und

Fig. 2 ein Blockschaltbild für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das erfindungsgemäße Modul über eine erste Schnittstelle (S1) mit dem externen Kommunikationsnetz verbunden, hier als schnurloses Telefon symbolisch dargestellt. Über eine zweite Schnittstelle (S2) können diverse Ein- bzw. Ausgabegeräte mit dem Modul verbunden werden.

Hier sind als Beispiele dargestellt ein Personalcomputer (PC), ein Barcodeleser (BL), ein Drucker (DR), ein Datenauswertegerät (DG) sowie eine Störmeldeeinheit (SE).

Über die Schnittstelle (S2) werden die Daten des Eingabegerätes dem Modul zugeführt bzw. vom Modul ausgelesen, dann ausgewertet und verarbeitet. Fig. 2 erläutert anhand eines Blockschaltbildes schematisch die Funktions­ weise des Moduls.

Eine ankommende oder abgerufene Information wird über eine erste 15 Schnittstelle (S1) dem Modul zugeleitet. Die Schnittstellen (S1 und S2) sind dabei als Schnittstelle mit universellen Anschlußmöglichkeiten ausgeführt. Sie enthalten serielle und parallele Input-Output-Anschlüsse, Relais-Ein/Ausgänge (RA), Opto-Ein/Ausgänge (OA) sowie Analogeingänge mit Analog-Digital Wandlern (ADU) und Analogausgängen (DAU). Damit können an dieses Modul unterschiedliche Geräte ohne Hardwareänderungen angeschlossen werden.

Im beschriebenen Beispiel sind als serielle Schnittstelle zur Datenkommu­ nikation mit den ans Netz zu bringenden Geräten zwei 25-polige Steckverbinder vorgesehen, an denen Personalcomputer (PC), Drucker (DR), Barcodeleser (BL) oder anwenderdefinierte Anschlüsse angeschlossen werden können. Eine weitere Schnittstelle ist als 9-poliger Steckverbinder ausgeführt, an die z. B. ein Funkgerät angeschlossen werden kann. Die Anwenderschnitt stelle (S2) enthält vier analoge Eingänge und einen analogen Ausgang sowie acht Digitaleingänge und vier Digitalausgänge. Außerdem sind Anschluß­ möglichkeiten für Optokoppler sowie die Verbindung über bistabile Relais vorgesehen.

Von der Schnittstelle (S1) werden die ankommenden Informationen an den Mikrorechner (EM) geleitet. Dort erfolgt die Verarbeitung und gegebenenfalls ein Vergleich mit der Echtzeitbasis (EU) und/oder das Abspeichern der Infor­ mationen im Speicher (SP). Nach der Verarbeitung werden die Informationen über die zweite Schnittstelle (S2) dem Kommunikationsverarbeitungsgerät zugeführt. Informationen an den Benutzer werden im Display (DI) angezeigt. Das Kommunikationsnetz ist im beschriebenen Fall ein Bündelfunknetz. Alle Funktionselemente sind direkt oder kombinierbar auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet, einschließlich einer extern gespeisten Strom­ versorgung.

Bezugszeichenliste

PCPersonalcomputer
BLBarcodeleser
DRDrucker
DGDatenauswertegerät
SEStörmeldeeinheit
S1, S2Schnittstellen
EMEinchipmikrorechner
SPSpeicher
EUEchzeituhr
DIDisplay
RARelais-Ein/Ausgang
OAOpto-Ein/Ausgang
ADUAnalog-Digital-Umwandler
DAUDigital-Analog-Umwandler

Claims (7)

1. Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten über externe Kommunikationsnetze (z. B. Bündelfunknetze) dadurch gekennzeichnet, daß über mindestens ein Modul mit eigener Funktionalität mittels jeweils einer Schaltungsanordnung mit einem Mikrorechner, vorzugsweise Einchipmikrorechner, mindestens einem Speicher, einer Stromversorgung und mit 2 Schnittstellen, von denen eine erste Schnittstelle (S2) für den Anschluß von Kommunikationsgeräten und eine zweite Schnittstelle (S1) zum Anschluß an Kommunikationsnetze dient, eine wechselseitige Anpassung der Informationsverarbeitungsgeräte erfolgt.

2. Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten über externe Kommunikationsnetze gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß alle Funktionselemente des jeweiligen Moduls direkt auf einer gemeinsamen Leiterplatte oder mit ihr verbunden angeordnet sind.

3. Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten über externe Kommunikationsnetze gemäß Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schnittstellen (S1, S2) Mittel zum Anschluß an eine externe Stromversorgung enthält.

4. Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten über externe Kommunikationsnetze gemäß Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung des Moduls bei Bedarf eine akustische und/oder visuelle Signalisierung kundenspezifischer Meldungen enthält.

5. Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten über externe Kommunikationsnetze gemäß Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrorechner des Moduls mit einer Echtzeitbasis arbeitet.

6. Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten über externe Kommunikationsnetze gemäß Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Modul bei Bedarf als software- und/oder hardwarereignisgesteuertes Universalmodul, daß unabhängig davon bei Bedarf kaskadierbar ausgelegt sein kann, gestaltet ist.

7. Verbindung von Informationsverarbeitungsgeräten über externe Kommunikationsnetze gemäß Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Modul bei Bedarf mit einer anderen Betriebssoftware versehen werden kann, um Daten- und/oder Programmänderungen direkt und/oder über das Netz realisieren zu können.