Verfahren zur Kommunikation in einem mit Elektrowerk-

Stand der Technik

Es ist bereits ein Verfahren zur Kommunikation in einem Kommunikationssystem mit Elektrowerkzeugen, welche jeweils einen Edge-Knoten im Kommunikationssystem bilden, mit einer Netzwerkeinheit, insbesondere eine als Gateway ausgebildete Netzwerkeinheit, welche insbesondere am Betriebsort der Elektrowerkzeuge angeordnet ist und welche mittels einer drahtlosen Verbindung, insbesondere einer WLAN/WiFi Verbindung, einer Bluetooth-Low-Energy Verbindung und/oder einer LoRaWAN Verbindung, direkt mit den Elektrowerkzeugen verbunden ist, und mit zumindest einem Endgerät, insbesondere einem Computer, einem Smartphone und/oder einem Ladegerät, welche als Benutzerschnittstelle für die Netzwerkeinheit vorgesehen sind, vorgeschlagen worden.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Kommunikation in einem Kommunikationssystem mit Elektrowerkzeugen, welche jeweils einen Edge-Knoten im Kommunikationssystem bilden, mit einer Netzwerkeinheit, insbesondere eine als Gateway ausgebildete Netzwerkeinheit, welche insbesondere am Betriebsort der Elektrowerkzeuge angeordnet ist und welche mittels einer drahtlosen Verbindung, insbesondere einer WLAN/WiFi Verbindung, einer Bluetooth-Low-Energy Verbindung und/oder einer LoRaWAN Verbindung, direkt mit den Elektrowerkzeugen verbunden ist, und mit zumindest einem Endgerät, insbesondere einem Computer, einem Smartphone und/oder einem Ladegerät, welche als Benutzerschnittstelle für die Netzwerkeinheit vorgesehen sind.

Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zur kognitiven Datenverarbeitung Daten der Elektrowerkzeuge von der Netzwerkeinheit gesammelt und verarbeitet werden und in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt die Elektrowerkzeuge mittels einem lokalen geschlossenen Steuer- oder Regelkreislauf von der Netzwerkeinheit gesteuert oder geregelt werden.

Vorzugsweise ist das Kommunikationssystem dazu vorgesehen, eine sichere Kommunikation, insbesondere einen sicheren Datenaustausch, zwischen den Teilnehmern im Kommunikationssystem zu schaffen, um die Daten der Elektrowerkzeuge speichern und verarbeiten zu können. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Der Betriebsort ist insbesondere von einem räumlich begrenzten Bereich gebildet, welcher einen aktuellen Einsatzort der Elektrowerkzeuge bildet. Der Betriebsort ist bevorzugt als ein Fabrikgelände, ein Firmengelände, eine Baustelle und/oder als ein Unternehmensstandort ausgebildet. Bevorzugt befinden sich alle Elektrowerkzeuge des Kommunikationssystems an demselben Betriebsort. Vorzugsweise befindet sich die Netzwerkeinheit am gleichen Betriebsort wie die Elektrowerkzeuge. Die Elektrowerkzeuge sind vorzugsweise als Handwerkzeugmaschinen, Sensoren, Feuermelder, Kameras, Betätigungselemente oder andere sich am Betriebsort befindende elektrische Geräte, welche einen Datenaustausch mit der Netzwerkeinheit ermöglichen, ausgebildet. Jedes Elektrowerkzeug am Betriebsort bildet vorzugsweise einen Edge-Knoten aus. Unter einem „Edge-Kno- ten“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Teilnehmer, insbesondere ein Knotengerät, im Kommunikationssystem verstanden werden, welcher insbesondere drahtlos mit der Netzwerkeinheit verbunden ist und derart eingerichtet ist, dass dieser zumindest einen Parameter, insbesondere ein Prozessparameter, Einflussparameter und/oder Umweltparameter an die Netzwerkeinheit sendet.

Vorzugsweise sind die Elektrowerkzeuge und damit die Edge-Knoten jeweils, insbesondere datenübertragungstechnisch, direkt mit der Netzwerkeinheit verbunden. Insbesondere weisen die Elektrowerkzeuge zumindest eine Recheneinheit, zumindest eine Speichereinheit und zumindest eine Kommunikationseinheit auf. Unter „eingerichtet“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion eingerichtet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem An- wendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.

Die Netzwerkeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Daten der Elektrowerkzeuge zu erfassen, auszuwerten, zu filtern und zu sichern. Bevorzugt ist die Netzwerkeinheit dazu vorgesehen, die Elektrowerkzeuge in Abhängigkeit der erfassten Daten zu steuern oder zu regeln. Es ist denkbar, dass die drahtlose Verbindung zwischen der Netzwerkeinheit und den Elektrowerkzeugen als eine Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, 6L0WPAN, NFC, WiFi Direct, GSM, LTE, NB- loT,LTE-M, Z-Wave Long Range, Thread, HomeKit, DotDot und/oder einer Sidewalk Verbindung ausgebildet ist. Die Netzwerkeinheit ist insbesondere als eine Fog-Einheit, ein LAN-Switch, ein Router und/oder dergleichen im Kommunikationssystem ausgebildet. Vorzugsweise ist die Netzwerkeinheit dazu vorgesehen, die Daten der Elektrowerkzeuge in Echtzeit, insbesondere frei von einer, insbesondere zeitaufwändigeren, Cloudkommunikation, am Betriebsort zu bewerten. Vorzugsweise weist die Netzwerkeinheit eine Recheneinheit zu einer Verarbeitung der Daten der Elektrowerkzeuge auf. Bevorzugt erstellt die Netzwerkeinheit in einem Verfahrensschritt mittels der Daten der Elektrowerkzeuge eine, insbesondere dreidimensionale, Gerätekarte der sich am Betriebsort befindenden Elektrowerkzeuge. Die Gerätekarte weist vorzugsweise alle sich im Betriebsort befindenden Elektrowerkzeuge auf. Vorzugsweise wird in einem Verfahrensschritt die Gerätekarte mittels einer Signalstärke von jeweiligen Elektrowerkzeugsignalen der Elektrowerkzeuge von der Netzwerkeinheit erstellt. In einem Verfahrensschritt wird von der Netzwerkeinheit eine Diebstahlüberwachung durchgeführt. Vorzugsweise wird bei der Diebstahlüberwachung zumindest festgestellt, ob eines der Elektrowerkzeuge seinen Betriebsort und/oder einen zugeschriebenen Arbeitsplatz am Betriebsort verlässt. Bevorzugt wird in einem Verfahrensschritt von der Netzwerkeinheit eine Werkzeugdiagnose an den Elektrowerkzeugen durchgeführt. Unter einer „Werkzeugdiagnose“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Überprüfung der Elektrowerkzeuge verstanden werden, insbesondere wird eine fehlerfreie Funktion und ein Batteriezustand der Elektrowerkzeuge überprüft. Vorzugsweise sind die Endgeräte als Messgeräte, tragbare Endgeräte, Umweltsensoren o. dgl. ausgebildet In einem Verfahrensschritt greifen die Endgeräte vorzugsweise auf die Daten der Elektrowerkzeuge über die Netzwerkeinheit zu. In einem Verfahrensschritt greifen die Endgeräte auf die Daten der Elektrowerkzeuge direkt über die Elektrowerkzeuge zu.

Unter einer „kognitiven Datenverarbeitung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine selbstständige und intelligente Datenverarbeitung verstanden werden, welche menschliche Gedankenprozesse simuliert und zum Lernen, Schlussfolgern und/oder zur Mensch-Computer Interaktion vorgesehen ist. Insbesondere ist die kognitive Datenverarbeitung aus einer Erkennung von Informationen, Verarbeitung von Informationen und Erfassung von Zuständen und Verhaltensweisen gebildet. Vorzugsweise ist die Netzwerkeinheit derart eingerichtet, dass diese mittels der kognitiven Datenverarbeitung durch zumindest der erfassten Daten der Elektrowerkzeuge eine Schlussfolgerung zur Steuerung oder Regelung der Elektrowerkzeuge ableiten kann. Unter einem „lokalen Steuer- und/oder Regelkreislauf“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Steuer- und/oder Regelprozess verstanden werden, welcher insbesondere am Betriebsort durchgeführt wird und frei von einer Kommunikation außerhalb der Netzwerk- und Elektrowerkzeugkommunikation erfolgt. Vorzugsweise wird beim Verfahrensschritt des Steuerns oder des Regelns der Elektrowerkzeuge drahtlos ein Steueroder Regelsignal von der Netzwerkeinheit an die Elektrowerkzeuge übertragen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens zur Kommunikation in einem Kommunikationssystem mit Elektrowerkzeugen kann vorteilhaft eine effiziente Datenspeicherung und Datenauswertung von Elektrowerkzeugen an einem Betriebsort durchgeführt werden. Es kann vorteilhaft eine sichere Kommunikation zwischen den Elektrowerkzeugen und der Netzwerkeinheit bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann eine Datenverarbeitung der Elektrowerkzeuge vorteilhaft schnell und lokal am Betriebsort durchgeführt werden. Es kann insbesondere ortsunabhängig und insbesondere unabhängig von einer Internetanbindung eine vorteilhaft schnelle und sichere Datenverarbeitung ermöglicht werden. Es kann eine Optimierung der Elektrowerkzeuge in Abhängigkeit von Zuständen des Betriebsorts vorteilhaft flexibel erreicht werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Kommunikation, insbesondere ein Datenaustausch, zwischen der Netzwerkeinheit und einer Servereinheit, insbesondere eine als Cloud-Server ausgebildete Servereinheit, welche insbesondere außerhalb des Betriebsorts der Elektrowerkzeuge angeordnet ist, stattfindet, wobei die Servereinheit insbesondere mittels einer Internetverbindung, insbesondere einer LAN und/oder einer LTE Verbindung, mit der Netzwerkeinheit verbunden ist. Die Servereinheit ist vorzugsweise mittels einer LPWAN, einer Sigfox, einer LoRa, einer NB-loT und/oder einer ähnlichen einem Fachmann für Sinnvoll erscheinenden Verbindung zum Kommunizieren und zum Datenaustausch zwischen einer Servereinheit und einer Netzwerkeinheit. Vorzugsweise ist die Servereinheit, insbesondere der Cloud- Server, aus Netzwerkgeräten ausgebildet. Die Netzwerkgeräte sind insbesondere als Firewalls, Storage Arrays, Backupgeräte, Server o. dgl. ausgebildet. Darunter, dass die Servereinheit außerhalb des Betriebsorts angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die physischen Netzwerkgeräte außerhalb des Betriebsorts angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Netzwerkeinheit als eine Kommunikationsschnittstelle zwischen den Elektrowerkzeugen und der Servereinheit ausgebildet. Die Netzwerkeinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Daten der sich am Betriebsort befindenden Elektrowerkzeuge der Servereinheit, den Elektrowerkzeugen und/oder den Endgeräten zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise speichert die Servereinheit, insbesondere der Cloud-Server, in einem Verfahrensschritt von der Netzwerkeinheit an die Servereinheit übertragene Daten. In einem Verfahrensschritt stellt die Servereinheit vorzugsweise die gespeicherten Daten einem Benutzer zur Verfügung. Vorzugsweise werden die Daten einem Benutzer mittels einer Internetverbindung zur Verfügung gestellt. Durch die Ausgestaltung des Verfahrens können Datenströme zwischen den Elektrowerkzeugen und der Servereinheit vorteilhaft gering gehalten werden. Es können vorteilhaft lediglich relevante Daten in der Servereinheit gespeichert werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die kognitive Datenverarbeitung ausschließlich von der Netzwerkeinheit durchgeführt wird. Vorzugsweise läuft die kognitive Datenverarbeitung von der Netzwerkeinheit frei von einer Interaktion von der Servereinheit ab. Vorzugsweise werden in einem Verfahrensschritt die ausgewerteten Daten der kognitiven Datenverarbeitung an die Servereinheit geschickt. Durch die Ausgestaltung des Verfahrens können Datenströme zwischen den Elektrowerkzeugen und der Servereinheit vorteilhaft gering gehalten werden. Es kann eine Regelung oder Steuerung der Elektrowerkzeuge mittels der Netzwerkeinheit mit einer vorteilhaft höheren Bandbreite bereitgestellt werden. Es kann vorteilhaft die Latenz zwischen Elektrowerkzeugen und Netzwerkeinheit gering gehalten werden. Es kann vorteilhaft die Optimierung der Elektrowerkzeuge an sich verändernde Zustände, insbesondere der Elektrowerkzeuge, deren Anforderungen und/oder des Betriebsorts, frei von einer Interaktion mit der Servereinheit durchgeführt werden.

Das Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Netzwerkeinheit, insbesondere das Gateway, eine Rechenleistung der Elektrowerkzeuge zur Datenverarbeitung nutzt. Vorzugsweise weist die Netzwerkeinheit zumindest eine mit den Elektrowerkzeugen kompatible, insbesondere ähnlich ausgebildete, Recheneinheit, eine Speichereinheit und eine Kommunikationseinheit auf. Durch die Ausgestaltung des Verfahrens kann die Rechenleistung der Netzwerkeinheit vorteilhaft erhöht werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch, im Kommunikationssystem zwischen der Netzwerkeinheit und der Servereinheit, insbesondere in voreingestellten Zeitintervallen, stattfindet. Das Zeitintervall ist vorzugsweise ein Zeitabstand zwischen zwei planmäßigen Kommunikationen zwischen der Netzwerkeinheit und der Servereinheit. Vorzugsweise findet in einem Verfahrensschritt die Kommunikation zwischen der Netzwerkeinheit und der Servereinheit in einem Zeitintervall von maximal 24 Stunden, bevorzugt von maximal 12 Stunden, besonders bevorzugt von maximal 6 Stunden und insbesondere besonders bevorzugt von maximal 3 Stunden statt. Das Zeitintervall könnte jedoch auch einen anderen von einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Zeitabstand aufweisen. Vorzugsweise werden in einem Verfahrensschritt bei der Kommunikation zwischen der Netzwerkeinheit und der Servereinheit von der Netzwerkeinheit gefilterte Daten der Elektrowerkzeuge an die Servereinheit Übertagen. Durch die Ausgestaltung des Verfahrens kann ein Sichern von wichtigen Daten der Elektrowerkzeuge in der Servereinheit sichergestellt werden. Gleichzeitig kann insbesondere eine dauerhaft hohe Belastung der Datenrate vermieden werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch, im Kommunikationssystem mittels einer asymmetrischen Kryptografie, insbesondere einer Public-Key-Infra- struktur, verschlüsselt wird. Unter „asymmetrischer Kryptografie“ soll insbesondere eine Verschlüsselungsmethode für zwischen zwei Identitäten, insbesondere zwischen den Elektrowerkzeugen/dem Endgerät und der Netzwerkeinheit, zwischen der Netzwerkeinheit und der Servereinheit, zwischen zwei Elektrowerkzeu- gen/zwei Endgeräten und/oder zwischen den Elektrowerkzeugen und der Servereinheit, zu kommunizierenden Daten verstanden werden, wobei jede Identität jeweils unterschiedliche Informationen für eine Verschlüsselung und/oder eine Entschlüsselung der Daten aufweist. Unter einer „Public-Key-Infrastruktur“ soll insbesondere eine Verschlüsselungsmethode verstanden werden, welche auf der asymmetrischen Kryptografie basiert, wobei zu einer als Empfänger von Daten eingerichteten Identität jeweils zumindest ein privater Schlüssel und zumindest ein öffentlicher Schlüssel existiert und wobei der öffentliche Schlüssel dazu eingerichtet ist, Daten zu verschlüsseln und der private Schlüssel dazu eingerichtet ist, die mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselten Daten zu entschlüsseln. Vorzugsweise erfolgen/erfolgt eine Authentifizierung und/oder eine Datenübertragung der Elektrowerkzeuge durch/an die Servereinheit oder der Netzwerkeinheit über eine Verbindung der Elektrowerkzeuge mit der Servereinheit über die Netzwerkeinheit oder mit einer Verbindung der Elektrowerkzeuge mit der Netzwerkeinheit. Es ist aber auch denkbar, dass eine Authentifizierung und/oder eine Datenübertragung der Elektrowerkzeuge direkt durch/an die Servereinheit erfolgen/erfolgt. Es ist weiterhin denkbar, dass eine Authentifizierung und/oder eine Datenübertragung direkt durch/an die Elektrowerkzeuge zwischen einander erfolgen/erfolgt. Vorzugsweise ist die Servereinheit als die primäre dezentrale Zertifizierungsstelle des Kommunikationssystems ausgebildet. Die Netzwerkeinheit ist vorzugsweise als eine lokale Zertifizierungsstelle ausgebildet. Unter einer „Zertifizierungsstelle“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Sicherheitstool zur Authentifizierung der Teilnehmer eines Kommunikationssystems verstanden werden. Durch die Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft sichere Kommunikation zwischen mehreren Elektrowerkzeugen und/oder zwischen Elektrowerkzeugen und der Netzwerkeinheit/der Servereinheit ermöglicht werden. Durch die Ausgestaltung kann eine vorteilhaft hohe Geheimhaltung eines Datenpakets ermöglicht werden. Es kann eine vorteilhaft einfache und genaue Zuordnung von Elektrowerkzeugen im Kommunikationssystem erfolgen.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch verschlüsselter Daten, drahtlos und direkt zwischen den Elektrowerkzeugen stattfindet. Vorzugsweise findet die Kommunikation zwischen den Elektrowerkzeugen drahtlos, insbesondere mittels der WLAN/WiFi Verbindung, der Bluetooth-Low-Energy Verbindung und/oder der LoRaWAN statt. Durch die Ausgestaltung des Verfahrens kann ein vorteilhaft direkter Datenaustausch zwischen Elektrowerkzeugen bereitgestellt werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt, zusätzlich zur Kommunikation zwischen den Elektrowerkzeugen und der Netzwerkeinheit, die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch verschlüsselter Daten, drahtlos und direkt zwischen den Elektrowerkzeugen und der Servereinheit stattfindet. Durch die Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft sichere Kommunikation zwischen der Werkzeugmaschine und der Servereinheit erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Funktionalität der Werkzeugmaschine erreicht werden, insbesondere da eine sichere Vernetzung der Werkzeugmaschine mit der Servereinheit, insbesondere dem Internet, ermöglicht werden kann.

Ferner wird ein Kommunikationssystem zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, mit Elektrowerkzeugen, welche jeweils einen Edge-Knoten im Kommunikationssystem bilden, mit einer Netzwerkeinheit, insbesondere eine als Gateway ausgebildete Netzwerkeinheit, welche insbesondere am Betriebsort der Elektrowerkzeuge angeordnet ist und welche mittels einer drahtlosen Verbindung, insbesondere einer WLAN/WiFi Verbindung, einer Blue- tooth-Low-Energy Verbindung und/oder einer LoRaWAN Verbindung, direkt mit den Elektrowerkzeugen verbunden ist, und mit zumindest einem Endgerät, insbesondere einem Computer, einem Smartphone und/oder einem Ladegerät, welche als Benutzerschnittstelle für die Netzwerkeinheit vorgesehen sind. Vorzugsweise weist die Netzwerkeinheit zumindest eine Speichereinheit, eine Recheneinheit und eine Kommunikationseinheit auf. Die Speichereinheit der Netzwerkeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Daten der Elektrowerkzeuge abzuspeichern. Die Recheneinheit der Netzwerkeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die kognitive Datenverarbeitung zu ermöglichen. Die Endgeräte sind vorzugsweise dazu vorgesehen, die Daten der Elektrowerkzeuge aus der Netzwerkeinheit auszulesen und/oder zu bearbeiten. Vorzugsweise weist das Kommunikationssystem zumindest eine Servereinheit, insbesondere einen Cloud-Server, auf. Die Servereinheit ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass diese eine Zugriffsmöglichkeit zur Datenauslesung und/oder -bearbeitung für die Endgeräte bereitstellt. Vorzugsweise sind die Elektrowerkzeuge im Kommunikationssystem derart eingerichtet, dass diese eine Zugriffsmöglichkeit für die Endgeräte im Kommunikationssystem zur Datenauslesung und/oder -bearbeitung bereitstellen. Vorzugsweise ist das Kommunikationssystem, insbesondere die Elektrowerkzeuge, derart eingerichtet, dass die Elektrowerkzeuge direkt vom Endgerät geregelt oder gesteuert werden können. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kommunikationssystems kann vorteilhaft eine effiziente Datenspeicherung und Datenauswertung von Elektrowerkzeugen an einem Betriebsort durchgeführt werden. Es kann vorteilhaft eine sichere Kommunikation zwischen den Elektrowerkzeugen und der Netzwerkeinheit bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann eine Datenverarbeitung der Elektrowerkzeuge vorteilhaft schnell und lokal am Betriebsort durchgeführt werden. Es kann eine Optimierung der Elektrowerkzeuge in Abhängigkeit von Zuständen des Betriebsorts vorteilhaft flexibel erreicht werden.

Des Weiteren wird ein Elektrowerkzeug eines erfindungsgemäßen Kommunikationssystems vorgeschlagen, welches einen Edge-Knoten im Kommunikationssystem bildet, mit zumindest einer Speichereinheit, einer Recheneinheit und einer Kommunikationseinheit, welche zum, insbesondere drahtlosen, Übertragen von Daten an zumindest eine Netzwerkeinheit, vorgesehen ist, wobei die Kommunikationseinheit derart eingerichtet ist, dass das Elektrowerkzeug mittels der Netzwerkeinheit, in Abhängigkeit einer kognitiven Datenverarbeitung, gesteuert oder geregelt werden kann. Die Speichereinheit der Elektrowerkzeuge ist vorzugsweise dazu vorgesehen, Daten der Elektrowerkzeuge zu speichern. Die Recheneinheit der Elektrowerkzeuge ist bevorzugt dazu vorgesehen, die Daten der Elektrowerkzeuge zu bearbeiteten. Die Netzwerkeinheit ist vorzugsweise zu einem sicheren Kommunizieren mit der Netzwerkeinheit, der Servereinheit und/oder den Endgeräten vorgesehen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Elektrowerkzeugs kann eine vorteilhaft hohe Funktionalität erreicht werden, insbesondere da die Elektrowerkzeugmaschine über eine sichere Verbindung mit der Netzwerkeinheit und/oder der Servereinheit verbunden werden kann. Es kann eine vorteilhaft genaue Überwachung des Elektrowerkzeugs ermöglicht werden, insbesondere bei einer Verwendung mit weiteren Elektrowerkzeugen an einem gemeinsamen Betriebsort.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit derart eingerichtet ist, dass die Netzwerkeinheit auf eine Rechenleistung der Recheneinheit zum Durchführen der kognitiven Datenverarbeitung zugreifen kann. Durch die Ausgestaltung des Elektrowerkzeugs kann eine vorteilhaft effiziente Datenverarbeitung durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Kommunikationssystem und/oder das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann/können das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Kommunikationssystem und/oder das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren und ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem in einer schematischen Darstellung, Fig. 2 ein Teil des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems in einer schematischen Darstellung, mit vier Elektrowerkzeugen, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kommunizieren,

Fig. 3 ein weiterer Teil des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems in einer schematischen Darstellung, mit zwei Netzwerkeinheiten, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kommunizieren und

Fig. 4 ein weiterer Teil des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems mit einer Servereinheit und zwei Elektrowerkzeugen, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander kommunizieren, in einer schematischen Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt ein Verfahren zur Kommunikation in einem Kommunikationssystem 10 mit Elektrowerkzeugen 12. Die Elektrowerkzeuge 12 bilden jeweils einen Edge-Knoten im Kommunikationssystem 10. Das Kommunikationssystem 10 weist eine Netzwerkeinheit 14, insbesondere eine als Gateway ausgebildete Netzwerkeinheit 14, auf. Die Netzwerkeinheit 14 ist am Betriebsort der Elektrowerkzeuge 12 angeordnet. Die Netzwerkeinheit 14 ist drahtlos mit den Elektrowerkzeugen 12 verbunden. Die Netzwerkeinheit 14 ist mittels einer WLAN/WiFi Verbindung, einer Bluetooth-Low-Energy Verbindung und/oder einer LoRaWAN Verbindung direkt mit den Elektrowerkzeugen 12 verbunden. Die Netzwerkeinheit 14 ist mit zumindest einem Endgerät 18, welches als Benutzerschnittstelle für die Netzwerkeinheit 14 vorgesehen ist, verbunden. Das Endgerät 18 kann beispielsweise von einem Computer, einem Smartphone und/oder einem Ladegerät gebildet sein. In einem Verfahrensschritt werden zur kognitiven Datenverarbeitung Daten der Elektrowerkzeuge 12 von der Netzwerkeinheit 14 gesammelt und verarbeitet. Mittels der Daten werden in einem weiteren Verfahrensschritt die Elektrowerkzeuge 12 mittels eines lokalen geschlossenen Steuer- oder Regelkreislaufs von der Netzwerkeinheit 14 gesteuert oder geregelt. In einem Verfahrensschritt werden die Daten der Elektrowerkzeuge 12 von der Netzwerkeinheit 14 erfasst, ausgewertet, gefiltert und gesichert Das in Figur 1 gezeigte Kommunikationssystem 10 weist vier Elektrowerkzeuge 12 auf, welche jeweils den Edge- Knoten im Kommunikationssystem 10 bilden. Das Kommunikationssystem 10 weist die Netzwerkeinheit 14, insbesondere die als Gateway ausgebildete Netzwerkeinheit 14, auf. Das Kommunikationssystem 10 weist drei Endgeräte 18 auf. Die Endgeräte 18 sind insbesondere als ein Computer, ein Smartphone und/oder ein Tablet ausgebildet. Das Kommunikationssystem 10 weist zwei lokale Server 26 auf. Der lokale Server 26 ist insbesondere von einem lokalen Datenspeicher, insbesondere einem Dateiserver, gebildet. Der lokale Server 26 ist insbesondere in ein lokales Netzwerk des Betriebsorts eingebunden. Die lokalen Server 26 sind am Betriebsort der Elektrowerkzeuge 12 angeordnet. Die Netzwerkeinheit 14 und eine Servereinheit 16 des Kommunikationssystems 10 sind derart eingerichtet, dass die lokalen Server 26 auf deren Daten zugreifen kann. Die Netzwerkeinheit 14 weist einen gesicherten Datenspeicher auf. Der gesicherte Datenspeicher weist zwei Sicherheitsklassen für die abgespeicherten Daten auf. Eine erste der zwei Sicherheitsklassen ist für einen ersten Teil des Datenspeichers vorgesehen, welcher eine normale Sicherheitsstufe aufweist. Der erste Teil des Datenspeichers weist unpersönliche Daten der Teilnehmer des Kommunikationssystems 10 auf. Eine zweite der zwei Sicherheitsklassen ist für einen zweiten Teil des Datenspeichers vorgesehen, welcher eine erhöhte Sicherheitsstufe aufweist. Der zweite Teil des Datenspeichers umfasst persönliche Daten der Teilnehmer des Kommunikationssystems 10.

In einem Verfahrensschritt findet eine Kommunikation, insbesondere ein Datenaustausch, zwischen der Netzwerkeinheit 14 und der Servereinheit 16, insbesondere eine als Cloud-Server ausgebildete Servereinheit 16 statt. Die Servereinheit 16 ist außerhalb des Betriebsorts der Elektrowerkzeuge 12 angeordnet. Die Servereinheit 16 ist mittels einer Internetverbindung, insbesondere einer LAN und/oder einer LTE-Verbindung, mit der Netzwerkeinheit 14 verbunden. Die Servereinheit 16 ist als ein Cloud-Server aus Netzwerkgeräten ausgebildet. Die Netzwerkgeräte sind unter anderem als Firewalls, Storage Arrays, Backupgeräte, Server o. dgl. ausgebildet. Die Netzwerkeinheit 14 ist als Kommunikationsschnittstelle zwischen der Servereinheit 16 und den Elektrowerkzeugen 12 ausgebildet. In einem Verfahrensschritt speichert die Servereinheit 16, insbesondere der Cloud-Server, von der Netzwerkeinheit 14 an die Servereinheit 16 übertragene Daten. In einem Verfahrensschritt stellt die Servereinheit 16 die gespeicherten Daten einem Benutzer zur Verfügung. Die Daten werden in einem Verfahrensschritt einem Benutzer mittels einer Internetverbindung zur Verfügung gestellt.

Die Servereinheit 16 weist einen gesicherten Datenspeicher auf. Der gesicherte Datenspeicher weist zwei Sicherheitsklassen für die abgespeicherten Daten auf. Eine erste der zwei Sicherheitsklassen ist für einen ersten Teil des Datenspeichers vorgesehen, welcher eine normale Sicherheitsstufe aufweist. Der erste Teil des Datenspeichers weist unpersönliche Daten der Teilnehmer des Kommunikationssystems 10 auf. Eine zweite der zwei Sicherheitsklassen ist für einen zweiten Teil des Datenspeichers vorgesehen, welcher eine erhöhte Sicherheitsstufe aufweist. Der zweite Teil des Datenspeichers umfasst persönliche Daten der Teilnehmer des Kommunikationssystems 10.

Die kognitive Datenverarbeitung wird ausschließlich von der Netzwerkeinheit 14 durchgeführt. Die kognitive Datenverarbeitung der Netzwerkeinheit 14 läuft frei von einer Interaktion mit der Servereinheit 16 ab. Beispielsweise wird in einem Verfahrensschritt eine erhöhte Staubkonzentration in der Luft am Betriebsort durch ein als ein Staubmessgerät ausgebildetes Elektrowerkzeug 12 erfasst. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Signal des Sensors von der Netzwerkeinheit 14 mittels der Datenverarbeitung ausgewertet. In einem weiteren Verfahrensschritt kommuniziert die Netzwerkeinheit 14 als Ergebnis der Datenverarbeitung mit einem als eine Entstaubungseinheit ausgebildeten Elektrowerkzeug 12. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Entstaubungseinheit mittels der Kommunikation von der Netzwerkeinheit 14 eingeschaltet, gesteuert oder geregelt. In einem Verfahrensschritt werden die ausgewerteten Daten der Datenverarbeitung von der Netzwerkeinheit 14 an die Servereinheit 16 geschickt. In einem Verfahrensschritt nutzt die Netzwerkeinheit 14, insbesondere das Gateway, eine Rechenleistung der Elektrowerkzeuge 12 zur Datenverarbeitung. In einem Verfahrensschritt findet die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch, im Kommunikationssystem 10 zwischen der Netzwerkeinheit 14 und der Servereinheit 16, insbesondere in voreingestellten Zeitintervallen, statt. Die Zeitintervalle können von einem Benutzer über die Servereinheit 16 eingestellt werden. In einem Verfahrensschritt wird die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch, im Kommunikationssystem 10 mittels einer asymmetrischen Kryptografie, insbesondere einer Public-Key-Infrastruktur, verschlüsselt. In einem Verfahrensschritt erfolgen/erfolgt eine Authentifizierung und/oder eine Datenübertragung der Elektrowerkzeuge 12 durch/an die Servereinheit 16 oder der Netzwerkeinheit 14 über eine Verbindung der Elektrowerkzeuge 12 mit der Servereinheit 16 über die Netzwerkeinheit 14 oder mit einer Verbindung der Elektrowerkzeuge 12 mit der Netzwerkeinheit 14. Es ist aber auch denkbar, dass in einem Verfahrensschritt eine Authentifizierung und/oder eine Datenübertragung der Elektrowerkzeuge 12 direkt durch/an die Servereinheit 16 erfolgen/erfolgt. Es ist weiterhin denkbar, dass in einem Verfahrensschritt eine Authentifizierung und/oder eine Datenübertragung direkt durch/an die Elektrowerkzeuge 12 zwischen einander erfolgen/erfolgt. Die Servereinheit 16 ist als die primäre dezentrale Zertifizierungsstelle des Kommunikationssystems 10 ausgebildet. Die Netzwerkeinheit 14 ist als eine lokale Zertifizierungsstelle ausgebildet. Sowohl die Netzwerkeinheit 14 als auch die Servereinheit 16 verfügen über einen zusätzlichen Sicherheitsspeicher, worin jeweils Zertifizierungsdaten der Teilnehmer des Kommunikationssystems 10 hinterlegt sind.

Das Elektrowerkzeug 12 ist als der Edge-Knoten im Kommunikationssystem 10 ausgebildet. Die in Figur 1 gezeigten Elektrowerkzeuge 12 sind als Handwerkzeugmaschinen ausgebildet. Die Elektrowerkzeuge 12 könnten jedoch auch als Smartphones, Sensoren, Feuermelder, Betätigungselemente, Kameras o. dgl. ausgebildet sein. Das Elektrowerkzeug 12 weist eine Speichereinheit 20, eine Recheneinheit 22 und eine Kommunikationseinheit 24 auf. Die Kommunikationseinheit 24 ist zum, insbesondere drahtlosen, Übertragen von Daten an zumindest die Netzwerkeinheit 14 vorgesehen. Die Kommunikationseinheit 24 ist derart eingerichtet, dass das Elektrowerkzeug 12 mittels der Netzwerkeinheit 14, in Abhängigkeit der kognitiven Datenverarbeitung, gesteuert oder geregelt werden kann. Die Recheneinheit 22 ist derart eingerichtet, dass die Netzwerkeinheit 14 auf eine Rechenleistung der Recheneinheit 22 zum Durchführen der kognitiven Datenverarbeitung zugreifen kann (Fig. 1). Die Netzwerkeinheit 14 weist mit den Elektrowerkzeugen 12 kompatible, insbesondere ähnlich ausgebildete, Recheneinheiten, Speichereinheiten und Kommunikationseinheiten auf.

In einem Verfahrensschritt findet die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch verschlüsselter Daten, drahtlos und direkt zwischen den Elektrowerkzeugen 12 statt (Fig. 2). Die Kommunikation zwischen den Elektrowerkzeugen 12 findet in einem Verfahrensschritt drahtlos statt. Die Kommunikation zwischen den Elektrowerkzeugen 12 findet in einem Verfahrensschritt mittels der WLAN/WiFi Verbindung, der Bluetooth-Low-Energy Verbindung und/oder der LoRaWAN statt.

Das Kommunikationssystem 10 in Figur 3 weist zwei Netzwerkeinheiten 14 auf. In einem Verfahrensschritt findet die Kommunikation drahtlos und direkt zwischen den zwei Netzwerkeinheiten 14 statt. In einem Verfahrensschritt tauschen die zwei Netzwerkeinheiten 14 Daten der sich im Kommunikationssystem 10 befindenden Elektrowerkzeuge 12 aus. In einem Verfahrensschritt wird der Datenaustausch zwischen den zwei Netzwerkeinheiten 14 mittels der asymmetrischen Kryptografie verschlüsselt.

In einem Verfahrensschritt findet, zusätzlich zur Kommunikation zwischen den Elektrowerkzeugen 12 und der Netzwerkeinheit 14, die Kommunikation, insbesondere der Datenaustausch verschlüsselter Daten, drahtlos und direkt zwischen den Elektrowerkzeugen 12 und der Servereinheit 16, statt (Fig. 4). In einem Verfahrensschritt werden die Daten der Elektrowerkzeuge 12 direkt an die Servereinheit 16 übermittelt und in der Servereinheit 16 gespeichert. In einem Verfahrensschritt werden die in der Servereinheit 16 gespeicherten Daten von einem Benutzer mittels der Endgeräte 18 ausgelesen. In einem Verfahrensschritt wird bei einem Zugriff von dem Benutzer auf der Servereinheit 16 der Benutzer verifiziert. In einem Verfahrensschritt wird beim Zugriff von dem Benutzer auf der Servereinheit 16 der Datenaustausch mittels der asymmetrischen Kryptografie verschlüsselt.