Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2017 100 348.7, eingereicht am 10. Januar 2017, die in vollem Umfang durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen wird.

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Prozessautomatisierung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Feldgerät zur Prozessautomatisierung, beispielsweise ein Füllstandmessgerät, ein Verfahren zum Bereitstellen von Broadcast-Informationen an ein mobiles Kommunikationsgerät, ein Programmelement und ein

computerlesbares Medium.

Hintergrund

Füllstandmessgeräte werden zukünftig immer besser vernetzt. Gerade im Rahmen der Industrie 4.0 weisen moderne Füllstandmessgeräte neue, drahtlose

Verbindungsadapter auf, über die mit den Füllstandmessgeräten kommuniziert werden kann. Bluetooth Low Energy (LE) bzw. Bluetooth Smart gewinnt hier

zunehmend an Bedeutung, da viele Smartphones und Tablet-PCs mit dieser Technik ausgestattet werden. Hinzu kommt der geringe Energieverbrauch, der insbesondere bei der klassischen 4...20mA Stromspeisung von Füllstandmessgeräten von Vorteil ist.

Zur Abfrage von Messdaten eines Feldgeräts kann über Bluetooth eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit dem Feldgerät aufgebaut werden, indem das Feldgerät und das mobile Kommunikationsgerät Einwahldaten austauschen. Dieser Prozess wird auch als Pairing bezeichnet. Nachdem eine gesicherte

Kommunikationsverbindung aufgebaut ist, können Messdaten im Feldgerät abgerufen oder Parametrierungsdaten an das Feldgerät gesendet werden.

Zusammenfassung der Erfindung Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Informationsaustausch zwischen Feldgerät und einem mobilen Kommunikationsgerät zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Feldgerät zur Prozessautomatisierung, beispielsweise ein Füllstandmessgerät, ein Druckmessgerät, einen Grenzstandmelder, einen Durchfiussmesser oder einen anderen Sensor, der in der

Prozessautomatisierung verwendet werden kann. Das Feldgerät weist eine

Kommunikationsschaltung zur drahtlosen Nahbereichskommunikation mit einem mobilen Kommunikationsgerät, beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet-PC, auf. Es ist darüber hinaus eine Steuerschaltung vorgesehen, die die

Kommunikationsschaltung steuert und im Feldgerät Daten auswählen kann, die dort vorhanden, also beispielsweise aus dem RAM abrufbar oder anderweitig gespeichert sind. Diese Daten können dann über die Kommunikationsschaltung in Form eines öffentlich zugänglichen Broadcast-Sendemodus ausgesendet werden, um von ganz verschiedenen mobilen Empfangsgeräten empfangen zu werden. Ein Pairing ist hierfür nicht erforderlich. Darüber hinaus ist die Steuerschaltung programmiert, die Kommunikationsschaltung anzuweisen, mit dem mobilen Kommunikationsgerät eine Nahbereichskommunikationsverbindung aufzubauen, wonach dann

Konfigurationsdaten vom mobilen Kommunikationsgerät empfangen werden können, die das mobile Kommunikationsgerät nach Aufbau der

Nahbereichskommunikationsverbindung an das Feldgerät gesendet hat. Diese Konfigurationsdaten werden dazu verwendet, die Auswahl der Daten, die im öffentlich zugänglichen Broadcastmodus ausgesendet werden sollen, zu verändern oder sogar den Broadcastmodus zu stoppen.

In anderen Worten kann der Nutzer eines Mobiltelefons, nachdem er eine gesicherte Funkverbindung mit dem Feldgerät aufgebaut hat, bestimmen, welche Daten durch den Broadcastmodus bereitgestellt werden sollen.

Bei dem Broadcastmodus handelt es sich beispielsweise um einen Bluetooth- Advertisingmodus.

Die Daten, die von der Steuerschaltung auszuwählen sind, können durch einen Konfigurationswert definiert sein, der in einem nicht flüchtigen Speicher des Feldgeräts gespeichert ist. Dieser Konfigurationswert kann von der Steuerschaltung geändert werden, wenn das mobile Kommunikationsgerät einen entsprechend neuen Konfigurationswert an das Feldgerät gesendet hat.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Prozessautomatisierungssystem, das eine Vielzahl an oben und im Folgenden beschriebenen Feldgeräten und zumindest ein mobiles Kommunikationsgerät aufweist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Broadcast-lnformationen an ein mobiles Kommunikationsgerät. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Auswählen von Daten, die in einem Feldgerät gespeichert sind; Anweisen einer Kommunikationsschaltung des Feldgeräts, die ausgewählten Daten in einem öffentlich zugänglichen Broadcastmodus auszusenden; Aufbauen einer Nahbereichskommunikationsverbindung mit dem mobilen

Kommunikationsgerät; Verwenden der Konfigurationsdaten, die das mobile

Kommunikationsgerät nach Aufbau der Nahbereichskommunikationsverbindung an das Feldgerät gesendet hat, um die Auswahl der Daten, die im öffentlich

zugänglichen Broadcastmodus ausgesendet werden, zu verändern oder den

Broadcastmodus zu stoppen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einer Steuereinheit eines Feldgeräts ausgeführt wird, das Feldgerät anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Schritte durchzuführen.

Ein letzter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein oben beschriebenes Programmelement gespeichert ist. Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt ein Prozessautomatisierungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 zeigt Details der umschaltbaren Advertising-Daten. Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Radar-Füllstandmessgerät 100, welches die Erfindung realisiert. In einem Gehäuse 104 befindet sich eine Steuereinheit 102, ein Sende- und Empfangsmodul zur drahtlosen Kommunikation 103, ein nichtflüchtiger Speicher 105 und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Radar-Pulses, der über die Antenne 106 gesendet und wieder empfangen wird, um die Distanz zu einem Füllgut zu messen.

Optional findet sich ein Wahlschalter 101 am Sensor, mit dem die öffentlich zugängliche Datenübertragung (Broadcast; bei Bluetooth: Advertising

Informationen) gesteuert werden kann.

Die Inbetriebnahme solch eines Sensors über eine drahtlose Verbindung läuft anhand einer Bluetooth LE Kommunikation folgendermaßen ab: Der Sensor startet nach oder während des Bootvorgangs die Bluetooth Verbindung. Anschließend werden die Broadcast Informationen (Advertising) ausgestrahlt. Damit wird jedem

Empfänger das Vorhandensein des Sensors mitgeteilt. Als Broadcast Information dienen standardmäßig der Gerätename und eine ID, die den Sensor eindeutig identifizieren. Darüber hinaus können weitere Informationen wie z.B. der Messwert in einem Advertising-Datenpaket enthalten sein.

Will sich ein Empfänger 108 mit dem Sensor verbinden, um weitere Informationen zu erhalten oder den Sensor gar zu parametrieren, so kann in einem nächsten Schritt eine sichere verschlüsselte bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen Sensor und Smartphone 108 hergestellt werden. Dieser Vorgang wird als Pairing bezeichnet. Zwei Geräte, die diesen Vorgang erfolgreich durchgeführt haben, erkennen sich beim nächsten Verbindungsaufbau automatisch. Um die Verbindung aufbauen zu können, muss der Bediener im Regelfall eine PIN an seinem

Smartphone eingeben, die vom Sensor geprüft wird. Nur eine gültige PIN sorgt dafür, dass eine stabile und gesicherte drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen Sensor und Smartphone entstehen kann. Mit der PIN kann sich der Benutzer am Sensor authentifizieren. Die PIN selbst kann z.B. in der

Betriebsanleitung definiert sein und könnte auch vom Benutzer nach erfolgreicher Authentifizierung geändert werden. Fig. 2 zeigt den zeitlichen Ablauf eines Bluetooth Verbindungsaufbaus zwischen einem Sensor und einem Smartphone in Form eines beispielhaften Verfahrens. Der Sensor initialisiert zunächst seine Bluetooth Hard- und Software, um dann Broadcast Informationen zu senden. In Fig. 2 ist dieser Schritt mit Advertising I

gekennzeichnet.

Parallel kann ein Smartphone ein Scan- Vorgang (Scanning) durchführen, bei dem Bluetooth Geräte gesucht werden. Wurde ein Gerät erkannt, so kann zwischen dem Sensor und dem Smartphone eine feste, verschlüsselte, bidirektionale Verbindung hergestellt werden. Über diese Verbindung lassen sich Kenngrößen (Messwerte, Gerätezustand, Konfiguration) abfragen oder Einstellungen am Sensor vornehmen.

Das Verfahren sieht vor, dass ein Benutzer gezielte Konfigurationsdaten zum Sensor überträgt, die eine Umschaltung des Advertisings vornehmen. Der Sensor schaltet dann gezielt die Broadcast Informationen um, was in der Fig. 2 mit dem

Funktionsblock Advertising II deutlich gemacht wird. Die gestrichelte Verbindung symbolisiert, dass Sensor und Smartphone fest miteinander verknüpft wurden. Ein weiteres Smartphone kann diese Verbindung weder stören noch mitlesen. Das zweite Smartphone kann nur noch die Advertising II Daten empfangen und sich

gegebenenfalls auch am Sensor Authentifizieren. Die vorgenommenen Einstellungen, die für das Advertising II festgelegt wurden, werden im Sensor persistent z.B. in einem nichtflüchtigen Speicher 105 abgelegt (vg. Fig. 1). Fig. 3 illustriert die Details der umschaltbaren Advertising-Daten. In einem ersten Schritt, werden die Daten, die publiziert werden sollen, zusammengestellt. Als etablierter Standard werden hier eine eindeutige ID und ein Name vorgesehen.

Zusätzlich können weitere Informationen angefügt werden. Beispielsweise ist dies ein parametriertes Datum. Fig. 3 zeigt auch eine Umschalteinrichtung 301, hier in Form eines Multiplexers, der es erlaubt, das parametrierte Datum zu ändern.

Die ausgewählten Daten und somit die Eingangsgrößen des Multiplexers können Messwerte des Sensors (Füllstand, Trennschicht, Prozentwert, linerarisierter

Prozentwert, Temperatur, Mediumeigenschaft), der Gerätezustand (Fehlerzustand, Wartungsbedarf), Diagnose- Werte (Elektronik-Temperatur, Geräte-Temperatur, Nutzungsdauer, Restlaufzeit) oder feste Größen (Sensorort, Sensorname, Sensortag) sein. Alternativ können auch die Daten leer sein oder sogar die ID oder der Name geändert werden.

Ein weiterer Funktionsblock kann vor oder nach dem Multiplexer vorgesehen sein, der selbst parametrierbar ist und an welchem eine Einheitenumrechnung eingestellt werden kann (Distanz bzw. Füllstand in m, cm, mm, feet, inches; Temperatur in Celsius, Fahrenheit).

Ein großer Vorteil der Erfindung ist es, dass ein Administrator den Sensor selbst so einstellen kann, dass er entscheiden kann, welcher Teil der Daten öffentlich zugänglich sein sollen und welcher Teil der Daten nur einem Bediener zugänglich ist, der sich am Sensor authentifizieren kann. So kann Beispielsweise der aktuelle Füllstand datenschutzrechtliche kritische Informationen enthalten, wohingegen der Gerätezustand einem Service Team zugänglich sein soll. Der Administrator authentifiziert sich am Sensor. D.h. es wird auch ein Pairing durchgeführt, sodass eine geschützte Verbindung aufgebaut wird. Danach stellt er den Sensor so ein, dass nur der Gerätezustand in den Advertising-Daten vorhanden ist. Er selbst kann über seine geschützte Verbindung weiterhin den Füllstand erfragen, wohingegen alle anderen Empfänger nur noch den Gerätezustand frei empfangen können. Möchte ein weiterer Benutzer Detailinformationen (Füllstand bzw. mehr als nur der

Gerätzustand) vom Sensor wissen, so kann dieser sich auch am Gerät

authentifizieren.

Hieraus lässt sich ein weiterer Anwendungsfall ableiten: Ein erster Administrator kann nach dem Aufbau einer Verbindung zwischen Sensor und Smartphone ein weiteres Advertising unterbinden. In Fig. 2 wäre dann der Block Advertising II nicht mehr vorhanden. Der Sensor kann dann nur noch mit dem ersten Smartphone bedient werden.

Eine Erweiterung der Erfindung sieht einen Hardware- Schalter 101 vor, der den Multiplexer aus Fig. 3 ansteuert und somit für die Auswahl der Broadcast-Daten sorgt.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass„umfassend" und„aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass

Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.