JP7542871B2 - リモートセンサおよびリモートセンサとの通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、リモートセンサに関する。さらに、本発明は、リモートセンサとの通信方法に関する。

リモートセンサは、周期的、または所定の距離（典型的には、建物内の２００メートル未満の範囲および建物外の２０ｋｍ未満の範囲）にわたる無線電波による測定値によって制御されたデータを、ゲートウェイ、作動装置（actuator）、受信デバイス、デバイス、システム、またはそれらの組合せなどの１つまたは複数の受信機に送信する。

このようなリモートセンサは特に、即時または近傍の環境からデータを収集し、送信するリモートセンサを含む。このようなリモートセンサによって記録される測定パラメータの例は、温度、湿度、ガス濃度、基準点までの物体の距離および位置、加速度、熱放射または照度である。

公知のリモートセンサは、市販されている場合、著しい労力および特別な技術（例えば、有線再プログラミング（wired reprogramming）またはハードウェア修正）なしでは変更することができない、定義された範囲の機能を有する。販売業者（dealer）、設置者（installer）、またはエンドユーザーは通常、これを行うことができない。

従って、このようなリモートセンサに伴う１つの課題は、様々な機能または様々な動作または動作パラメータが、これまで不変に定義されてきた、もしくは、非常に限られた方法、例えば、リモートセンサ自体でデバイスを符号化すること、または、複雑なプロセスを用いてのみ、変更可能であることである。このようなリモートセンサのメンテナンスも、これまでは、例えあったとしても、非常に限られた範囲でしか可能ではなかった。

従って、本発明の目的は、リモートセンサの、より簡単でより柔軟な設定またはメンテナンスを可能にするリモートセンサおよび同様の方法を特定することである。

第１の態様によれば、この目的は以下に説明するようなリモートセンサによって解決される。

そのようなリモートセンサは、データを送出するための第１の無線インターフェースを備える。さらに、リモートセンサは、第１の無線インターフェースとは別個に配置された第２の無線インターフェースを備える。第２の無線インターフェースは、外部デバイスからリモートセンサへ、および／またはリモートセンサから外部デバイスへの情報の無線送信のために構成される。

そのようなリモートセンサは、リモートセンサの第２の無線インターフェースに接続され得る外部デバイスを用いて、リモートセンサ、または、ゲートウェイ、作動装置、受信デバイス、デバイス、（サブ）システム、またはそれらの組合せなどの、リモートセンサによって制御される受信機を備えるシステムの機能の容易な設定、メンテナンス、または診断を可能にする。リモートセンサの第２の無線インターフェースを用いて、外部デバイスからリモートセンサへ、および／またはリモートセンサから外部デバイスへ、情報またはデータを容易に送信することができる。

このようにして、リモートセンサの動作または動作パラメータだけでなく、様々な機能を、リモートセンサの設置中に定義することができ、また、その後、柔軟に、単純に、広範囲に変更することができる。また、（後続の）ソフトウェアアップデートまたはソフトウェアアクティベーションは、第２の無線インターフェースを介して、無線で簡単かつ安価に実行され得る。従って、リモートセンサは、第２の無線インターフェースを介して、簡単かつ柔軟な設定またはメンテナンスを可能にする。このようにして、リモートセンサは、異なる（おそらくは変更された）動作状況または動作シナリオにも柔軟に適合させることができる。

様々な実施形態では、リモートセンサ、具体的には第２の無線インターフェースは、外部デバイスから／外部デバイスへ、暗号化されたデータを受信および／または送信するように実装される。これは、第２の無線インターフェースを介した外部デバイスとのリモートセンサの通信のセキュリティを向上させる。

様々な実施形態では、リモートセンサがゲートウェイ、作動装置、受信デバイス、デバイス、システム、またはそれらの組み合わせなどの１つまたは複数の受信機を制御するように構成される。そのような受信機は例えば、ランプ、照明、ディスプレイ、ブラインド、シャッター、窓作動装置、電子アクセスまたはロックシステム、空調システム（特に、いわゆるHeating, Ventilation and Air Conditioning（ＨＶＡＣ）など）などの自動化された建物またはホームオートメーションシステムの装置および構成要素であってもよい。様々な実施形態では、リモートセンサは、移動可能かつ柔軟に位置決めされるように配置される。

他の実施形態では、リモートセンサは、建物内、事業内または自然界における物理的環境パラメータを監視し、対応する測定値をそれぞれの受信機に送信する。そのような環境パラメータの例には、温度、湿度、ガス濃度、水質、空気圧、光強度、例えば土壌中の水分含量、空気中の粒子濃度などが含まれる。

他の実施形態では、リモートセンサは、技術的装置の状態に関連するパラメータを監視し、対応する測定値をそれぞれの受信機に送信する。例としては、生産時の材料の流れの制御、コンテナ内のレベル測定、トイレや会議室などの部屋の占有状況、窓、ドアのセキュリティ状況、アクセスバリア、車両の駐車場の占有状況、照明システムの状況、着用される技術機器や部品の保守状況などがある。

リモートセンサの様々な実施形態では、第２の無線インターフェースは、外部デバイスからリモートセンサにエネルギーを無線送信するように構成される。これは、第２の無線インターフェースを介して、リモートセンサを操作するために使用されるエネルギーがリモートセンサに供給され得るという利点を有する。これは、例えば、第２の無線インターフェースを使用する外部デバイスによる設定またはメンテナンス中に非常に有用である。リモートセンサ自体は、この目的のためにエネルギーを供給したり消費したりする必要はない。これは、エネルギーの貯蔵量が厳しく制限されている、いわゆるエネルギー自律型リモートセンサに特に有利である。このようなリモートセンサにおいて、厳しく制限されたエネルギー貯蔵量にもかかわらず、必要なエネルギーが第２の無線インターフェースを介して提供されるので、設定およびメンテナンスを容易に行うことができる。

リモートセンサの様々な実施形態では、リモートセンサを動作することは、例えば、外部デバイスからリモートセンサに送信されるエネルギーを介してリモートセンサがアクティブ動作状態で動作されるように構成されることを意味する。

リモートセンサの様々な実施形態では、第２の無線インターフェースは、リモートセンサと外部デバイスとの間で情報を無線で交換するための双方向データインターフェースとして構成される。

例えば、リモートセンサは、双方向データインターフェースを介して、リモートセンサに送信された外部デバイスからの要求に応じて外部デバイスに応答を送信するように構成される。代替的にまたは追加的に、リモートセンサは双方向データインターフェースを介して、例えば、外部デバイスに要求を送信し、その後、外部デバイスから応答を受信するように構成される。これは、情報／データが外部デバイスからリモートセンサに転送され得るだけでなく、情報／データが外部デバイスによってリモートセンサから読み出され得るという利点を有する。これにより、例えば、リモートセンサのメンテナンスデータや信頼性の履歴が収集され得る。双方向インターフェースにより、このようなデータを読み出すことができる。さらに、動作中のリモートセンサの信頼性または品質（例えば、リモートセンサと１つまたは複数の受信機との間の無線電波接続のリンク品質）は、このようにして双方向に交換および問い合わせされ得る。

リモートセンサの様々な実施形態では、第２の無線インターフェースは、
特に近距離無線通信（典型的には数センチから数メートルに及ぶ）のための誘導インターフェース（inductive interface）として、および／または
無線電波インターフェース（radio interface）として、および／または
光インターフェース（optical interface）として、および／または
容量性インターフェース（capacitive interface）として、
構成される。

例えば、第２の無線インターフェースは、いわゆる「近距離無線通信（Near Field Communication）」または「ＮＦＣ」規格による誘導インターフェースとして構成される。これにより、対応するＮＦＣインターフェースも有する外部デバイスとの良好で信頼性のある互換性を可能とする。代替的にまたは追加的に、第２の無線インターフェースは、無線電波信号（無線電波周波数、ＲＦ）を介した情報および／またはエネルギーの無線交換のための無線インターフェースとして構成される。これにより、より長い距離にわたる通信が可能となる。これは、非常に風雨に曝された場所および／または産業環境において有利である。代替的にまたは追加的に、第２の無線インターフェースは、光を介した情報および／またはエネルギーの無線交換のための光学的インターフェースとして構成される。これは、例えば、実験室環境または高度に規制された電磁両立性（ＥＭＣ）要件を備えた使用場所などで、無線信号の干渉または妨害を避けなければならない場合に有利である。さらに代替的にまたは追加的に、第２の無線インターフェースは、音響信号、例えば超音波を介して情報および／またはエネルギーの無線交換のための音響インターフェースとして構成される。

リモートセンサの様々な実施形態では、リモートセンサが周囲エネルギー、例えば、即時環境からのエネルギー、特に、機械的エネルギーまたは光エネルギーまたは熱エネルギーを、リモートセンサを動作させるための電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換器を備える。このように、リモートセンサは、エネルギー自律型リモートセンサとして構成される。従って、リモートセンサは、エネルギー供給のためのケーブル接続を必要としない。代わりに、リモートセンサは環境からデータを測定し、送信するために必要なエネルギーを取得する。エネルギー変換器は、例えば、電気機械または電気熱エネルギー変換器、または可視または不可視スペクトルからの電磁放射を電気エネルギーに変換するエネルギー変換器である。具体的には、エネルギー変換器は、例えば、光エネルギーまたは熱エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電池またはペルチェ素子として構成される。様々な実施形態では、リモートセンサは、エネルギー変換器によって提供される電気エネルギーを蓄積するためのエネルギーストレージをさらに備える。

このようにして、リモートセンサは有線インフラストラクチャに直接アクセスできない場所に設置することができ、有利には、即時環境から動作に必要なエネルギーを引き出すことができる。これは、（エネルギー供給の観点から）バッテリー交換またはバッテリー充電なしでメンテナンスフリーで動作できる利点がある。

代替的に、またはエネルギー変換器を備えたリモートセンサの実施形態に加えて、１つまたは複数のバッテリーを介したバッテリー動作も可能である。

リモートセンサの様々な実施形態では、リモートセンサは、リモートセンサの様々な機能および／またはリモートセンサの動作パラメータが以下の手段、すなわち、アクティブ化（activation）、非アクティブ化（deactivation）、読み出し（read out）、変更（modification）のうちの１つまたは複数の手段によって影響を受けるように、第２の無線インターフェースを介して設定またはメンテナンスされ得る。この場合、リモートセンサの機能および／または動作パラメータの一部または全部を、リモートセンサにアクティブ化／記憶することができる。これらは、第２の無線インターフェースを介した通信を用いて、外部デバイスを介して選択および／または起動され得る。代替的には、第２の無線インターフェースを介した通信を用いて、外部デバイスを介して、リモートセンサにまだ記憶されていない新しい機能および／または動作パラメータをロード／プログラムすることもできる。この目的のために、リモートセンサは例えば、特定の範囲の機能、または特定の作業パラメータまたは動作パラメータを可能にするか、制限するか、または規定するためのデバイスまたは制御装置に接続される。

例えば、個々のオプション、または以下のオプションの組み合わせが設定または提供され得る：
無線電波周波数、動作モード、通信規格などのような予め定義された動作パラメータ、
予め定義された安全レベル、
１つ、幾つかまたは全ての予め定義された機能を可能にする、または不可能にする、
１つ、幾つかまたは全ての機能を、単に条件的にまたは一時的にまたは永続的に、可能にする、または不可能にする、
リモートセンサに以前に記憶されていない新しい機能、動作または動作パラメータのプログラミング。

上記目的は、第２の態様によれば、以下に説明する方法によって解決される。

このような方法は、リモートセンサと外部デバイスとの間の通信のために設定され、以下のステップを含む：
リモートセンサの無線インターフェースと外部デバイスの無線インターフェースの間に通信リンクを作成するステップであって、リモートセンサの無線インターフェースは、データを送出するリモートセンサのさらなる無線インターフェースとは別に設置されるステップ、
外部デバイスからリモートセンサ、および／またはリモートセンサから外部デバイスへ、確立された通信リンクを用いて情報を送信するステップ。

このような方法によって、第１の態様によるリモートセンサに関連して上述したものと同じ効果または利点が達成される。

本方法の様々な実装形態では、情報またはデータは、暗号化された形態で、リモートセンサから外部デバイスに、または外部デバイスからリモートセンサに送信される。これにより、この目的のために構成された無線インターフェースを介して、リモートセンサと外部デバイスとの通信のセキュリティが向上する。別の方法では、第１の態様によるリモートセンサに関連して上述したものと同じ効果または利点が達成される。

様々な実施態様では、本方法は以下のステップを含む：
リモートセンサの無線インターフェースを用いて外部デバイスからのエネルギーをリモートセンサに送信するステップ。

これは、上述の第１の態様によるリモートセンサに関連して説明したものと同じ効果または利益を達成する。本方法においては、このステップはまた、上記で説明したさらなるステップの前の最初（初期）に、またはこれらのさらなるステップと並行して、実行されてもよい。

種々の実装において、有利には、外部デバイスからリモートセンサに送信されるエネルギーは、リモートセンサを動作させるために使用される。有利には、エネルギーは、リモートセンサの設定またはメンテナンス中に、外部デバイスによって送信される。

様々な実施態様では、本方法は以下のステップを含む：
第２の無線インターフェースを介してリモートセンサを設定またはメンテナンスするステップであって、リモートセンサの様々な機能および／またはリモートセンサの動作パラメータが、以下の手段：アクティブ化（activation）、非アクティブ化（deactivation）、読み出し（readout）、変更（modification）、のうちの１つまたは複数の手段によって影響を受ける。

これにより、有利には、リモートセンサの所望の設定は、外部デバイスに記憶される。通信リンクを確立し、確立された通信リンクを用いてリモートセンサと外部デバイスとの間で情報を交換することによって、所望の設定がリモートセンサに設定され得る。

本方法の様々な実装では、外部デバイスとオンラインサービス（サーバ）との間のクエリ／交換が提供される。これは、例えば、上述のような構成を実行するため、および／またはリモートセンサの所望の設定を取り出し、事前設定し、または認可するために、外部デバイスの適切な権利を検証するための、オンラインサービスに対する外部デバイスの認証を含む。有利には、外部デバイスとオンラインサービスとの間の接続は、セキュリティ上の理由から暗号化される。

本方法の様々な実装形態では、外部デバイスはオンラインサービスに接続され、オンラインサービスでリモートセンサを設定またはメンテナンスするためのリリース（release）を取得し、それによって、リリースがオンラインサービスで取得された場合にのみ、外部デバイスによるリモートセンサの設定またはメンテナンスが実行され得る。これらの手段によって、外部デバイスを介したリモートセンサの設定またはメンテナンスは、設定またはメンテナンスまたはその範囲がオンラインサービスを介して有効に（認可）されている場合にのみ実行され得る。

本方法の様々な実装形態では、オンラインサービスは、リモートセンサを設定またはメンテナンスするための範囲を指定し、外部デバイスにおけるリモートセンサを設定またはメンテナンスするための範囲は、取得されたリリースを介して認可される。例えば、外部デバイスは最初に、リモートセンサの設定またはメンテナンスの要求をオンラインサービスに送信する。オンラインサービスは、要求、または設定もしくはメンテナンスの関連範囲、または外部デバイスが対応する権利を有するかどうかをチェックする。例えば、オンラインサービスは、ユーザアカウントに基づいて、リモートセンサの特定の構成または設定が事前にアクティブ化されているか、または外部デバイスのユーザを介して取得されているかどうかをチェックする。この場合、オンラインサービスは、外部デバイスを介してリモートセンサ上で実行することができる設定またはメンテナンスの要求または関連範囲を認可する。これらのメカニズムが故障した場合、オンラインサービスによる外部デバイスを介したリモートセンサの設定またはメンテナンスは失敗する。

様々な実施態様では、本方法は、以下のステップを含む：
外部デバイスによるリモートセンサの識別情報の読み出すステップであって、リモートセンサの設定またはメンテナンスは、読み出された識別情報に応じて実行される。これは、前述の対策のためにリモートセンサが識別され、これらの対策がそのような識別に依存して実行されるという利点を有する。これにより、リモートセンサの安全でエラーのない設定またはメンテナンスが確保される。

リモートセンサの識別情報の読み出しは、リモートセンサの無線インターフェースと外部デバイスとの間の通信回線を用いて行われる。あるいは、識別情報の読み出しは、外部デバイスのセンサ（カメラなど）を介してリモートセンサ上のＱＲコード（登録商標）を読み取るなど、別々の経路を介して行われる。

本方法の様々な実施形態では、リモートセンサの識別情報の転送またはチェックは、外部デバイスからオンラインサービス（サーバ）に対して実行される。このオンラインサービスは、上述したオンラインサービスであってもよいし、他のオンラインサービスであってもよい。有利には、外部デバイスとオンラインサービスとの間の、この目的のための接続は、セキュリティ上の理由から、暗号化される。

様々な実施態様では、本方法は、以下のステップを含む：
通信リンクを用いて、外部デバイスによって開始された１つまたは複数の受信機に対して、リモートセンサによる無線電波信号を送出するステップ、
リモートセンサによって、１つまたは複数の受信機の１つまたは複数の返送信号を受信するステップ、
リモートセンサと１つまたは複数の受信機とのペアリングを記憶するステップ。

これらの手段は、リモートセンサと、通信リンクおよびこの目的のために構成された無線インターフェースを介してリモートセンサと通信する外部デバイスによって制御または開始される１つまたは複数の受信機と、の非常に単純なペアリングを可能にする。無線信号の送出は、例えば、リモートセンサの別個のインターフェースを介して行われる。ペアリングの記憶は、例えば、リモートセンサまたは受信機において、および外部デバイスにおける追加のオプションとして実行される。

本方法の様々な実装形態では、情報は、通信リンクを介して、リモートセンサと外部デバイスとの間で双方向に交換される。これにより、第１の態様によるリモートセンサに関連して上述したものと同じ効果または利点が達成される。

様々な実施態様では、本方法は、以下のステップを含む：
リモートセンサによって、１つまたは複数の受信機へ無線電波信号を送出するステップ、
リモートセンサによって、１つまたは複数の受信機から１つまたは複数の返送信号を受信するステップ、
通信回線を用いて、受信した返送信号に応じたステータス情報を、リモートセンサから外部デバイスに送信するステップ、
外部デバイスによって送信されたステータス情報を評価するステップ。

これらの手段は、リモートセンサと、リモートセンサを介して制御されるゲートウェイ、作動装置、受信デバイス、デバイス、システム、またはそれらの組合せなどの１つまたは複数の受信機と、を備えるシステム全体の試験、設定、メンテナンス、または修正を可能にする。外部デバイスとリモートセンサとの間に確立された通信リンクを用いて、リモートセンサと１つまたは複数の受信機との間の伝送経路がチェックおよび／または影響され得る。従って、リモートセンサ自体に関する情報／データだけでなく、１つまたは複数の受信機に関する情報／データも生成され、それらからリモートセンサに送り返される（リモートセンサによって送信される無線電波信号によってトリガされる）。そして、この再送信された情報／データは、この目的のために構成されたリモートセンサの無線インターフェースを介して外部デバイスに送信され、そこで評価および分析され得る。これらの実装では、リモートセンサから１つまたは複数の受信機への無線電波信号の送出も、例えば、リモートセンサのさらなる別個のインターフェースを介して実行される。

上記の手段はまた、リモートセンサと１つまたは複数の受信機との間の伝送経路のチェックが、リモートセンサが１つまたは複数の受信機と通信する無線ネットワーク（例えば、無線ローカルエリアネットワーク、ＷＬＡＮ、またはＷｉｆｉ）に接続される外部デバイスを用いずに、実行され得るという利点を有する。むしろ、リモートセンサは１つまたは複数の受信機の伝送リンクと外部デバイスとの間の媒介物であり、それによって、データは、リモートセンサおよび配置された無線インターフェースを使用して、１つまたは複数の受信機を介して外部デバイスに渡される。このようにして、外部デバイスを用いた、リモートセンサと１つまたは複数の受信機との間の伝送経路のチェックは、未知の外部デバイスにプライベート無線ネットワークにアクセスさせずに、非常に容易に行うことができる。

これらの実装で提供される手段を使用して、より高度な実装では、以下のさらなるステップが実施される：
リモートセンサによる１つまたは複数の受信機の定義された制御を備えた外部デバイスを用いて、定義された範囲の機能および／または定義された動作パラメータを事前に定義するステップ、
リモートセンサ内の定義された範囲の機能および／または定義された動作パラメータを設定するステップ、
定義された範囲の機能および／または定義された動作パラメータに応じて、リモートセンサによって１つまたは複数の受信機に無線電波信号を送出するステップ、
評価されたステータス情報が所定の基準を満たす場合に、リモートセンサと１つまたは複数の受信機とのペアリングを記憶するステップ。

これらの追加的な手段を用いて、代替的に、または上記の手段に加えて、リモートセンサおよび１つまたは複数の受信機を備えるシステムにおいて、いくつかのデバイスの構成要素および機能を、互いに、特に容易かつ好都合に割り当てる（ペアリングする）ことができる。これは、リモートセンサに確立された通信リンクを用いた外部デバイスによって制御される。これはリモートセンサの設置時に特に役立つだけでなく、システムのメンテナンスやトラブルシューティング時にも役立つ。

上記目的は、請求項１３に記載のリモコンセンサと外部デバイスとを備える装置による、第３の態様によって解決される。特に、この装置は、第２の態様による方法を実行するように構成される。装置の種々の実施形態では、有利には、リモートセンサは第１の態様によるリモートセンサとして設定される。外部デバイスは、リモートセンサと通信するように設定される。

ここで説明する外部デバイスは、例えば、スマートフォン、タブレット機器、スマートウォッチなどである。

第１の態様によるリモートセンサの任意の構造的特徴、態様、利点および効果は、第２の態様による方法の特徴、態様、利点および効果反映され、その逆も同様である。同じことが、第３の態様による装置と第２の態様による方法との間に当てはまる。

本発明は、いくつかの図面を用いて、実施形態を参照して、以下詳細に説明される。
リモートセンサおよび外部デバイスの例示的な実施形態の概略図 リモートセンサ、オンライン接続を備えた外部デバイス、およびいくつかの受信機を備えたシステムの例示的な実施形態の概略図 リモートセンサの例示的な実施形態の斜視図 図３によるリモートセンサの例示的な実施形態の分解図 リモートセンサを構成するための方法の実施の概略図

図１は、リモートセンサ１の一実施形態および外部デバイス１２の概略図を示す。

本実施の形態では、リモートセンサ１は、エネルギー自律型のリモートセンサ１として実現される。リモートセンサ１は、エネルギー変換器７を有する。このエネルギー変換器７は、非電気的な周囲エネルギーを電気エネルギーに変換する。非電気的形成の周囲エネルギーには、特に、光エネルギー、機械的エネルギー、熱エネルギー、交番電場または磁場および電磁放射が含まれる。エネルギー変換器７は例えば、太陽電池または熱電変換器として、または機械的エネルギーを変換するための圧電または電磁変換器として実現される。さらに、リモートセンサ１は、エネルギー管理ユニット６を有する。このエネルギー管理ユニット６は、好ましくは電子回路として実施され、以下の特徴の全てまたは幾つかを実行する：
エネルギーストレージ８（例えば、キャパシタおよび／または化学エネルギーストレージであってもよい）を、エネルギー変換器７によって提供される電荷で充電すること、
エネルギーストレージ８を保護するために過電圧を回避することによってエネルギーストレージを制御すること、
不足電圧の場合には、エネルギーストレージ８を保護するために、全ての負荷の可能な限り必要な切断によって、または消費電流を低減することによって、リモートセンサ１のエネルギー消費を制御すること、
周囲エネルギーが弱い場合、好ましくはリチウム技術を使用し、必要に応じてそれに切り替えることにより、電気化学バッテリーによってバックアップエネルギーを提供すること、
リモートセンサ１の動作のためにエネルギー管理ユニット６によって出力される電圧を（任意選択の電圧変換器９を介して）電気的に下流の構成要素の動作のために受け入れられる範囲に制御すること。

これにより、リモートセンサ１はエネルギー自給式であり、動作に必要な電気エネルギーが環境から供給される。従って、リモートセンサ１は異なる場所で、または異なる応答シナリオで使用するために、柔軟であり、移動可能である。

さらに、図１による実施形態では、リモートセンサ１は、マイクロコントローラまたは中央処理ユニット１１と、不揮発性メモリ１０と、を有する。不揮発性メモリ１０は、例えば、データ、特にプログラムデータまたはソフトウェアを記憶する。この情報はマイクロコントローラ１１によって処理される。一般に、マイクロコントローラ１１は、意図された用途のためにリモートセンサ１を制御するように構成される。

さらに、リモートセンサ１は１つまたは複数の測定センサ２９を有し、これは、隣接した環境（数メートルまで）からの物理パラメータの測定データを測定し、それらをマイクロコントローラ１１に利用可能にする。測定された変数の例は、気温、空気湿度、近くの物体までの距離、ガス濃度、磁場、加速度、熱放射、土壌水分、空気湿度、空気中の粒子数、物体の存在などである。

図１による実施形態では、リモートセンサ１が２つの別個の無線インターフェース２および３を有する。第１の無線インターフェース２は無線電波インターフェースであり、それによって、アンテナ４を介して無線電波信号をリモートセンサ１によって送信することができる。このような無線電波信号は例えば、無線電波リンクを介してリモートセンサ１と通信する１つまたは複数の受信機を制御するために使用される。このような通信は例えば、ＷＬＡＮネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク、ＥｎＯｃｅａｎネットワーク、Ｚｉｇｂｅｅネットワーク内で、または短から中範囲の他の無線規格を介して行われる。

第２の無線インターフェース３は例えば、ＮＦＣインターフェースである。無線通信リンクがアンテナ５を介してリモートセンサ１と外部デバイス１２との間に確立され、それによって、情報またはデータ１９および／またはエネルギー２０がリモートセンサ１と外部デバイス１２との間で交換される。

外部デバイス１２は、リモートセンサ１との無線通信のためのアンテナ１６を有する、対応する無線インターフェース１４を有し、それを介して、リモートセンサ１のインターフェース３（アンテナ５）との対応する無線通信リンクを確立することができる。

図１による配置では、例えば、リモートセンサ１の側のそれぞれの無線インターフェース３と、外部デバイス１２の側の無線インターフェース１４とを用いて、リモートセンサ１と外部デバイス１２との間で情報／データ１９の双方向交換が行われる。さらに、外部デバイス１２は、この無線接続を介してエネルギー２０をリモートセンサ１に供給する。このエネルギー供給は、少なくとも設定目的のために、上述したように、無線センサ１が、それ自体のエネルギー供給から独立して動作することを可能にする点で有利である。
エネルギー２０は、外部デバイス１２からそれぞれの無線インターフェース３および１４を介してリモートセンサ１に送信される。

そして、外部デバイス１２は、ユーザインターフェース１３、例えばタッチセンシティブディスプレイ、外部デバイス１２にエネルギーを供給するためのバッテリー１８、外部デバイス１２を制御するためのマイクロコントローラまたは中央処理ユニット２８、および例えば無線インターフェースとして配置されたアンテナ１７を備えた更なる無線インターフェース１５をさらに備える。この方法では、外部デバイス１２はモバイル方式で使用することもでき、任意の無線ネットワーク、例えばＷＬＡＮに統合することができる。外部デバイス１２は例えば、スマートフォン、タブレット機器、スマートウォッチなどの携帯デバイスである。

図２はリモートセンサ１、オンラインサービス２１ａへのオンライン接続を有する外部デバイス１２、ならびに幾つかの受信機２２、２３および２４を有するシステムの実施形態の概略図を示しており、これらの受信機は、リモートセンサ１を介してアドレス指定（addressed）または制御され得る。図２の例示的な実施形態によるリモートセンサ１または外部デバイス１２は、例えば、図１の実施形態の構成に従って設定される。

受信機２２および２３は、例えば、ゲートウェイおよび／または他の送受信デバイスである。代替的または付加的に、受信機２２および２３は、対応する送信／受信機能を有する作動装置、デバイス、またはシステム全体である。受信機２２および２３は、ネットワークまたはデータバス３０に接続され、これにより、互いに、またはさらなるバスに接続された機器（bus participants）（図示せず）と通信することができる。ネットワークまたはデータバス３０は、任意選択でオンラインサービス２１ｂに接続される。図２による実施例では、オンラインサービス２１ａとは異なり、例えば、無線センサ１および／または受信機２２および２３の通信または動作データのためのオンラインデータベースが提供される。代替的には、オンラインサービス２１ａおよび２１ｂは、提供されるサービスに統合される。

受信機２４は、例えば、ゲートウェイおよび／または他の送信／受信デバイスであり、構成要素２４ｂに通信可能に接続される。構成要素２４ｂは、例えば、デバイスまたはシステム、例えばＨＶＡＣシステムの作動装置を表すか、またはそれ自体そのようなデバイスまたはシステムである。受信機２２，２３，２４は、対応する送受信デバイスとしてアンテナ２２ａ，２３ａ，２４ａを有する。リモートセンサ１は、その無線インターフェース２およびアンテナ４を介して、受信機２２、２３および２４と双方向通信することができる（図１を比較）。特に、リモートセンサは、受信機２２、２３および２４に制御信号を送ることができ、または任意選択で、受信機２２、２３および２４からそれぞれ対応する返送信号（例えばステータス信号）を送ることができる。

外部デバイス１２は、図１に関連して説明したように、すなわち、特に、リモートセンサ１内の無線インターフェース（例えば、図１によるインターフェース３）を介して、および外部デバイス１２内の対応する無線インターフェース（例えば、図１によるインターフェース１４）を介して、リモートセンサ１と通信する。図２の実施例では、リモートセンサ１および外部デバイス１２がそれぞれ、対応する無線インターフェース３および１４を介して双方向に情報およびデータ１９を交換するように構成されている。さらに、外部デバイス１２は、外部デバイス１２からの電気エネルギー２０を、それぞれの無線インターフェース３および１４を介してリモートセンサ１に供給するように構成される。

外部デバイス１２は、別個の無線電波インターフェース（例えば、図１に示すインターフェース１５）を介してオンラインサービス２１ａに接続されている。オンラインサービス２１ａは、例えば、外部デバイス１２やリモートセンサ１の認証のためにサーバを介して提供されるサービスである。代替的にまたは追加的に、オンラインサービス２１ａは、リモートセンサ１が設定されることに応じて、リモートセンサ１の様々な機能または動作パラメータまたは動作パラメータ、もしくはリモートセンサ１の設定またはメンテナンスの許容範囲を指定するために使用される。例えば、オンラインサービス２１ａは、外部デバイス１２内のリモートセンサ１の設定またはメンテナンスの許可範囲を認可または使用可能にするように設定される。図２に示すようなシステムから開始された外部デバイス１２を用いてリモートセンサ１を構成するための対応する機能または方法を、以下の図５による方法に関連してより詳細に説明する。

図２に示すようなシステムでは、外部デバイス１２は、任意選択で、リモートセンサ１に関する追加情報を収集するためのセンサシステムを備えている。このような付加情報は例えば、リモートセンサ１の識別情報である。外部デバイス１２上のセンサシステムは例えば、外部デバイス１２のカメラである。例えば、リモートセンサ１上のマーカ、例えばいわゆるＱＲコード（登録商標）は、外部デバイス１２のカメラを介して光学的に検出される。このマーカは、例えば、リモートセンサ１の識別情報を含み、この識別情報は、外部デバイス１２によるマーカの走査後に相応に処理され得る。任意選択で、リモートセンサ１の検出された識別情報を、外部デバイス１２を介してオンラインサービス２１ａに送信して、そこでチェックまたは検証することができる。

好ましくは、図２による実施態様では、リモートセンサ１と受信機２２、２３および２４との間、受信機２２、２３とデータバス３０またはオンラインサービス２１ｂとの間、リモートセンサ１と外部デバイス１２との間、または外部デバイス１２とオンラインサービス２１ａとの間の１つまたは複数の通信リンクは暗号化される。

図３は例えば、図１および図２に適用され得るリモートセンサ１のさらなる例示的な実施形態の斜視図を示す。

図４は、図３によるリモートセンサ１の実施形態の分解図を示し、図３には、リモートセンサ１の個々の構成要素が図示されている。特に、図４によるリモコンセンサ１は、上部ハウジング部２６と下部ハウジング部２７とを有している。上部ハウジング部２６は、エネルギー変換器７用のカバー２６ａを備える。

下部ハウジング部２７は、リモコンセンサ１の他の構成要素を収容する役割を果たす。特に、回路基板２５は、上部ハウジング部２６と下部ハウジング部２７との間に取り付けられ、（エネルギー変換器７を除く）リモートセンサ１の全ての電気的または電子的構成要素を含む。特に、図４によれば、第１の無線インターフェース２は、例えば、図１の実施に類似した無線電波インターフェースである回路基板２５上に配置される。さらに、第２の無線インターフェース３は、例えば、図１による実施に類似したＮＦＣインターフェースである回路基板２５上に配置される。さらに、エネルギーストレージ８が回路基板２５上に配置され、ここでは太陽電池として例示的に実施される、エネルギー変換器７からの電気エネルギーを蓄積することができる。

図５は、いくつかの方法ステップＳ１～Ｓ９を有するリモートセンサを構成するための方法の実施の概略図を示す。以下では、図２の例示的な実施形態によるシステムにおいてリモートセンサ１を構成するためのそのような方法がより詳細に説明される。全ての後続の説明は、構造的に図２の例示的な実施を参照し、方法の様々な方法ステップは、図５による様々な例示的な実施において説明される。

上述したように、外部デバイス１２は、ユーザインターフェース１３を備えた電池作動式（電池１８）であり、リモートセンサ１との双方向通信１９およびリモートセンサ１へのエネルギー伝送２０を可能にする。外部デバイス１２とリモートセンサ１との間の通信リンクは、短距離、典型的には数メートルまでの無線インターフェース３および１４（図１参照）を介して確立される。外部デバイス１２は、オンラインサービス２１ａにアクセスして、使用中または時間延期中にオンラインサービス２１ａとリモートセンサ１の設定に関連する動作を実行するためのデータおよび／または許可／認証を交換することができる。リモートセンサ１と外部デバイス１２との間、または外部デバイス１２とオンラインサービス２１ａとの間の通信接続は、好ましくは安全な（暗号化された）通信を用いて確立される。

１）図２に係るリモコンセンサ１の機能の構成手順について、図５に係る方法の実装例を示す。

ステップＳ１において、リモートセンサ１の所定の機能のセットが外部デバイス１２上で選択される。任意選択のステップＳ２では、個々のリモートセンサ１のリリースを取得することによって（例えば、デバイス１２によって検出されたリモートセンサ１の識別情報を介して）、または、例えば、「プロパティｘｙｚを有するリモートセンサ」のすべてのリモートセンサのための使用制限リリースを取得することによって、オンラインサービス２１ａへの接続を介して、この目的のためのリリース（この変更を行う権利）が取得される。例えば、この目的のためのオンラインサービス２１ａでは、外部デバイス１２にリンクされたアカウントが対応する権利がアクティブ化されているか、または取得されているかどうか、例えば、リモートセンサ１の特定の範囲の機能または特定の設定が例えば、購入によって有効化されているかどうかがチェックされる。

さらなるステップＳ３において、デバイス１２は、リモートセンサ１に近接させられる。ステップＳ４において、デバイス１２の無線インターフェース（図１によるインターフェース１４）は、リモートセンサ１に電気エネルギーを供給する。ステップＳ５において、デバイス１２の無線インターフェースとリモートセンサ１の無線インターフェース（図１によるインターフェース３）との間で通信リンクが開始される。

ステップＳ６において、所定の機能の組のリモートセンサ１への転送が、手動でまたは自動的に開始される。予め定義された機能のセットがリモートセンサ１に送信されるとすぐに、ステップＳ７において、リモートセンサ１の機能の設定が、予め定義された機能のセットに基づいて実行される。任意選択のステップＳ８では、例えばリモコンセンサ１からの対応する返送信号を介してデバイス１２に通信されるリモコンセンサ１の設定が終了した後、デバイス１２によってリモコンセンサ１の設定構成が確認される。これは、例えば、デバイス１２からリモートセンサにテストデータを送ることによって行われる。

任意選択の最終ステップＳ９では、リモートセンサ１の設定が完了した後、この設定が一意に割り当てることができる方法（例えば、リモートセンサ１の識別番号を介して）で、デバイス１２および／またはオンラインサービス２１ａに記憶される。

２）リモートセンサ１を図２によるシステム内の１つまたは複数の受信機２２、２３、または２４に割り当てるための手順のための図５による方法の例示的な実施。

ステップＳ１において、デバイス１２は、リモートセンサ１に近接させられる。ステップＳ２において、デバイス１２の無線インターフェース（図１によるインターフェース１４）は、リモートセンサ１に電気エネルギーを供給する。ステップＳ３において、デバイス１２の無線インターフェースとリモートセンサ１の無線インターフェース（図１によるインターフェース３）との間で通信リンクが開始される。

ステップＳ４において、リモートセンサ１の識別情報が、その無線インターフェース（図１のインターフェース３参照）を介して問い合わせられる。代替的にまたは追加的に、リモートセンサ１のＱＲコード（登録商標）が読み取られ、デバイス１２のカメラによって問い合わせられる。

好ましくは、デバイス１２は、リモートセンサ１が受信機２２、２３または２４のどれ（１つまたは複数の受信機２２、２３または２４）に割り当てられるべきかに関する情報を有する。ステップＳ５では、リモートセンサ１と受信機２２、２３または２４の１つまたは複数との定義された通信を含む、定義された様々な機能および／または定義された動作パラメータが、任意選択で外部デバイス１２を用いて指定される。これにより、任意選択で、定義された様々な機能および／または定義された動作パラメータが、リモートセンサ１内に配置される。例えば、様々な定義された機能および／または定義された動作パラメータは、１）の例示的な実装と同様に、オンラインサービス２１ａによって指定される。

さらなるステップＳ６において、リモートセンサ１は、インターフェース３を介して供給されるエネルギー２０を任意選択で使用して、無線信号を受信機２２、２３、または２４に送信するように任意選択で開始される。

さらなるステップＳ７において、リモートセンサ１は、受信機２２、２３、または２４によってステップＳ６で送信されたその無線電波信号の受信の返信確認応答（返送信号、確認応答信号）を受信するために、任意選択で受信モードに切り替えられる。この確認応答は、例えば、受信機２２、２３または２４の識別子（識別情報）を用いて、信号強度および正当性に従って定性的に評価される。これにより、正当な受信機または受信機２２、２３または２４が所望の機能で制御されているかどうかが決定される。

ステップＳ６およびＳ７はまた、複数の受信機２２、２３、または２４に対して繰り返し実行されてもよい。

任意選択のステップＳ８において、ステータス情報は、受信された確認応答に応じて、リモートセンサ１から外部デバイス１２へ通信リンクを用いて送信され、送信されたステータス情報は外部デバイス１２によって評価される。

最後のステップＳ９において、リモートセンサ１と対応する受信機２２、２３または２４との間の通信が成功した後、このペアリングは好ましくはそれぞれの受信機２２、２３または２４に、任意選択でリモートセンサ１および／または外部デバイス１２に、および／またはオンラインサービス２１ａまたはオンラインサービス２１ｂにも永続的に記憶される。従って、割り当てが固定され、任意選択で無線電波リンクの品質もチェックされる。

これらの手段の利点は、リモートセンサ１と受信機２２、２３または２４のうちの１つまたは複数との間のペアリングを割り当て、チェックするために、デバイス１２が、リモートセンサ１と受信機２２、２３または２４との間の無線電波ネットワークまたは無線電波接続にアクセスする必要がないことである。むしろ、情報は、システムのこれらの構成要素間の無線通信リンクを介して、リモートセンサ１とデバイス１２との間で交換される。このようにして、システムはデバイス１２のユーザに、リモートセンサ１と受信機２２、２３または２４との間の無線ネットワークまたは無線リンクへのアクセスを許可する必要なしに、設定またはメンテナンスすることができる。これにより、セキュリティのレベルが向上する。

３）リモートセンサ１および図２による受信機２２、２３または２４を有するシステムにおけるトラブルシューティング、メンテナンスまたは品質保証のための図５による方法の例示的な実装。

リモートセンサ１または１つまたは複数の受信機２２、２３または２４の誤動作の場合には、モバイルデバイス１２を用いて包括的な診断を容易に行うことができる。

ステップＳ１において、デバイス１２は、リモートセンサ１に近接させられる。ステップＳ２において、デバイス１２の無線インターフェース（図１によるインターフェース１４）は、リモートセンサ１に電気エネルギーを供給する。ステップＳ３において、デバイス１２の無線インターフェースとリモートセンサ１の無線インターフェース（図１によるインターフェース３）との間で通信リンクが開始される。

ステップＳ４において、リモートセンサ１から受信機２２、２３または２４の１つまたは複数への無線電波電報の送信が、デバイス１２によって初期化される。ステップＳ５において、１つまたは複数の受信機２２、２３または２４の反応がチェックされる。ステップＳ６では、リモートセンサ１の受信モードへの切り替えと、１つまたは複数の受信機２２、２３、または２４の確認応答信号の評価とが実行される。ステップＳ７では、リモートセンサ１と１つまたは複数の受信機２２、２３または２４との間の無線電波接続の履歴の、無線通信リンクを用いた読み出しがデバイス１２によって実行され、任意選択で、読み出された情報の評価が実行される。任意選択で、リモートセンサ１のエラーメモリの読み出しは、デバイス１２によって行われ、任意選択で、この読み出し情報の評価が行われる。任意選択のさらなるステップＳ８では、例えば、ソフトウエアアップデートの手段、または上述の手段によるデバイス１２によるリモートセンサ１の再設定によって、エラー除去手段が開始され、実行される。最後の任意選択のステップＳ９では、デバイス１２によって、例えばリモートセンサ１のハードウェア交換などの他の修理手段の推奨が行われる。

記載されたすべての実施形態および／または実装は、単に例として選択される。

１ リモートセンサ
２ 第１の無線インターフェース
３ 第２の無線インターフェース
４ アンテナ
５ アンテナ
６ エネルギー管理ユニット
７ エネルギー変換器
８ エネルギーストレージ
９ 電圧変換器
１０ 不揮発性メモリ
１１ マイクロコントローラ、中央処理装置
１２ 外部デバイス
１３ ユーザインターフェース
１４ 第１の無線インターフェース
１５ 第２の無線インターフェース
１６ アンテナ
１７ アンテナ
１８ バッテリー
１９ 情報、データ
２０ エネルギー
２１ａ，２１ｂ オンラインサービス
２２ 受信機または送受信機
２３ 受信機または送受信機
２４ 受信機または送受信機
２２ａ アンテナ
２３ａ アンテナ
２４ａ アンテナ
２４ｂ 作動装置
２５ 回路基板
２６ 上部ハウジング部
２６ａ カバー
２７ 下部ハウジング部
２８ マイクロコントローラ、中央演算装置
２９ センサ
３０ データバス
Ｓ１からＳ９ 方法ステップ

Claims (13)

1. データを送出する第１の無線インターフェース（２）と、前記第１の無線インターフェース（２）とは別個に配置され、情報（１９）を
   外部デバイス（１２）からリモートセンサ（１）へ、
   および／または
   前記リモートセンサ（１）から外部デバイス（１２）へ、
   無線で送信するように構成された第２の無線インターフェース（３）と、を備える前記リモートセンサ（１）であって、
   前記第２の無線インターフェース（３）は、前記外部デバイス（１２）による前記リモートセンサ（１）の設定またはメンテナンス中に、前記外部デバイス（１２）から前記リモートセンサ（１）へエネルギー（２０）を無線送信するように構成されており、前記エネルギーは、前記リモートセンサ（１）が前記第１の無線インターフェース（２）を介して通信する動作に使用される、
   リモートセンサ（１）。
2. 前記第２の無線インターフェース（３）は、前記リモートセンサ（１）と前記外部デバイス（１２）との間の情報（１９）の無線交換のための双方向データインターフェースとして構成される、
   請求項１に記載のリモートセンサ（１）。
3. 前記第２の無線インターフェース（３）は、
   近距離無線通信のための誘導インターフェース（inductive interface）として、および／または
   無線電波インターフェース（radio interface）として、および／または
   光インターフェース（optical interface）として、および／または
   容量性インターフェース（capacitive interface）として、
   構成される、請求項１または２に記載のリモートセンサ（１）。
4. 機械エネルギーまたは光エネルギーまたは熱エネルギーを少なくとも含む周囲エネルギーを、前記リモートセンサ（１）を動作させるための電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換器（７）を備える、
   請求項１に記載のリモートセンサ（１）。
5. 前記リモートセンサ（１）は、前記リモートセンサ（１）の様々な機能および／または前記リモートセンサ（１）の動作パラメータが、
   アクティブ化（activation）、
   非アクティブ化（deactivation）、
   読み出し（readout）、
   変更（modification）、
   の手段のうちの１つまたは複数の手段によって影響を受けるように、前記第２の無線インターフェース（３）を介して設定またはメンテナンスされ得る、
   請求項１に記載のリモートセンサ（１）。
6. リモートセンサ（１）の無線インターフェース（３）を用いた、外部デバイス（１２）による前記リモートセンサ（１）の設定またはメンテナンス中に、前記外部デバイス（１２）からのエネルギー（２０）を送信するステップであって、前記エネルギーは前記リモートセンサ（１）が、データを送出する前記リモートセンサのさらなる無線インターフェース（２）を介して通信する動作に使用されるステップと、
   前記リモートセンサの前記無線インターフェース（３）と前記外部デバイス（１２）の無線インターフェース（１４）の間に通信リンクを作成するステップであって、前記リモートセンサ（１）の無線インターフェース（３）は、前記さらなる無線インターフェース（２）とは別に設置されるステップと、
   外部デバイス（１２）からリモートセンサ（１）へ、
   および／または
   前記リモートセンサ（１）から外部デバイス（１２）へ、確立された前記通信リンクを用いて情報（１９）を送信するステップと、
   を備える、リモートセンサ（１）と外部デバイス（１２）との間の通信方法。
7. 送信された前記情報（１９）に応じて、前記外部デバイス（１２）を用いて、前記リモートセンサ（１）を設定またはメンテナンスするステップであって、前記リモートセンサ（１）は、前記リモートセンサ（１）の様々な機能および／または前記リモートセンサ（１）の動作パラメータが、
   アクティブ化、
   非アクティブ化、
   読み出し、
   変更、
   の手段のうちの１つまたは複数の手段によって影響を受けるステップ、
   を備える、請求項６に記載の方法。
8. 前記外部デバイス（１２）は、オンラインサービス（２１ａ）に接続され、前記オンラインサービス（２１ａ）において前記リモートセンサ（１）を設定またはメンテナンスするためのリリース（release）を取得し、
   前記リリースが前記オンラインサービス（２１ａ）において取得された場合にのみ、前記外部デバイス（１２）による前記リモートセンサ（１）の設定またはメンテナンスが実行され得る、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記オンラインサービス（２１ａ）は、前記リモートセンサ（１）を設定またはメンテナンスするための特定の範囲を指定し、前記リモートセンサ（１）を設定またはメンテナンスするための前記範囲は、取得された前記リリースを介して前記外部デバイス（１２）において認可される、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記リモートセンサ（１）による無線電波信号を、前記通信リンクを用いて、前記外部デバイス（１２）によって開始された１つまたは複数の受信機（２２、２３、２４）に送出するステップと、
    前記リモートセンサ（１）によって、前記１つまたは複数の受信機（２２、２３、２４）の１つまたは複数の返送信号を受信するステップと、
    前記リモートセンサ（１）と前記１つまたは複数の受信機（２２、２３、２４）とのペアリングを記憶するステップと、
    を備える、請求項６に記載の方法。
11. 情報（１９）は、前記通信リンクを介して、前記リモートセンサ（１）と前記外部デバイス（１２）との間で双方向に交換される、
    請求項６に記載の方法。
12. 前記リモートセンサ（１）によって、１つまたは複数の受信機（２２、２３、２４）に無線電波信号を送出するステップと、
    前記リモートセンサ（１）によって、１つまたは複数の受信機（２２、２３、２４）から１つまたは複数の返送信号を受信するステップと、
    前記通信リンクを用いて前記リモートセンサ（１）から前記外部デバイス（１２）に受信された前記返送信号に応じたステータス情報を送信するステップと、
    前記外部デバイス（１２）によって送信された前記ステータス情報を評価するステップと、
    を備える、請求項１１に記載の方法。
13. リモートセンサ（１）と外部デバイス（１２）とを含むシステムであって、前記システムは、請求項６に記載の方法を実行するように構成されている、
    システム。

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