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Title:
METHOD FOR DETERMINING A POSITION OF A MOBILE AND/OR MOVABLE UNIT FOR CONFIGURATION OF SAME WITHIN A COMMUNICATION NETWORK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/056387
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention claims a method for determining a position of a mobile and/or movable unit (MENOP) for configuration of same, referred to hereinafter as mobile unit, within a communication network (KN), at least one communication unit being integrated in or connected to said mobile unit, the communication unit being addressable by means of a communication technique designed for a close range, at least one reference unit (RE) whose current position in the communication network is known establishing a communication link with the communication unit by means of the aforementioned communication technique when the communication unit is in a predefinable close range of the at least one reference unit, characterized by the following method steps: – determining a first distance between the at least one reference unit and the communication unit by means of the communication unit with the aid of the communication link established, – transmitting the current position of the at least one reference unit to the communication unit and/or to the mobile unit via the communication network, – determining the position of the communication unit by means of the determined first and the current position of the at least one reference unit, – providing the determined position, which is used for configuration of the communication unit and/or of the mobile unit.

Inventors:
HOHL HUBERTUS (DE)
NICKLES JOCHEN (DE)
SAUER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/073871
Publication Date:
March 21, 2024
Filing Date:
August 31, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
G01S5/02; G01S5/14; H04L41/08; H04L41/12; H04W4/02; H04W4/70; H04W4/80; H04W4/50
Foreign References:
EP3399329A12018-11-07
US20130029685A12013-01-31
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS PATENT ATTORNEYS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Bestimmen einer Position einer beweglichen und/oder bewegbaren Einheit (MENOP) zur Konf iguration dersel ben, im folgenden mobile Einheit genannt , innerhalb eines Kommunikationsnetzwerkes (KN) , in welche wenigstens eine Kommunikationseinheit integriert oder an welche eine solche angeschlossen ist , wobei die Kommunikationseinheit mittels ei ner für einen Nahbereich ausgestalteten Kommunikationstechnik ansprechbar ist , wobei mindestens eine Referenzeinheit (RE) , deren aktuelle Position im Kommunikationsnetz bekannt ist , eine Kommunikationsverbindung mittels der genannten Kommuni kationstechnik mit der Kommunikationseinheit eingeht , wenn die Kommunikationseinheit sich in einem vorgebbaren Nahbereich der mindestens einen Referenzeinheit bef indet , aufweisend folgende Verfahrensschritte :

- Bestimmen einer ersten Entfernung der mindestens einen Referenzeinheit zur Kommunikationseinheit durch die Kommunikationseinheit mit Hilfe der eingegangenen Kommuni kationsverbindung ,

- Übermitteln der aktuellen Position der mindestens ei nen Referenzeinheit an die Kommunikationseinheit und/oder an die mobile Einheit via des Kommunikations - netzes ,

- Bestimmen der Position der Kommunikationseinheit mit tels der bestimmten ersten Entfernung und der aktuellen Position der mindestens einen Referenzeinheit ,

- Bereitstellen der bestimmten Position, welche zur Konf iguration der Kommunikationseinheit und/oder der mobi len Einheit verwendet wird, dadurch gekennzeichnet ,

- dass durch die mindestens eine Referenzeinheit mindes tens eine zweite Entfernung der mindestens einen Referenzeinheit zu der Kommunikationseinheit mit Hilfe der eingegangenen Kommunikationsverbindung und/oder einer weiteren Kommunikationsverbindung zwischen den genannten Einheiten im Nahbereich oder des Kommunikationsnetzes bestimmt und die bestimmte zweiten Entfernung an die Kommunikationseinheit via des Kommunikationsnetzes übermittelt wird, wobei in die Bestimmung der Position der Kommunikationseinheit zusätzlich die bestimmte zweite Entfernung eingeht , und

- dass in die mobile Einheit ein Beschleunigungssensor integriert oder angeschlossen ist , mit dessen Hilfe eine Veränderung der Position der mobilen Einheit erkannt wird, wobei bei erkannter Veränderung der Position die konf igurierte Position der mobilen Einheit als ungültig gekennzeichnet wird und gegebenenfalls eine Wiederholung der genannten Verfahrensschritte auslöst , um die Kennzeichnung rückgängig zu machen .

2 . Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet , dass mit Hilfe der bereitgestellten Position die mobile Einheit von anderen Einheiten des Kommunikationsnetzes angefragte Aufgaben, für die die Position gebraucht wird, steuert und/oder durchführt .

3 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dass mit Hilfe der für den Nahbereich ausgestalteten Kommunikationstechnik eine Kommunikationsverbindung unabhängig vom und/oder getrennt vom Kommunikationsnetz hergestellt wird oder werden kann .

4 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet , dass das Kommunikationsnetz die glei che Kommunikationstechnik wie die für den Nahbereich ausgestaltete Kommunikationstechnik verwendet .

5 . Kommunikationseinheit (KE) geeignet für eine bewegliche und/oder bewegbare Einheit (MENOP) , im folgenden mobile Einheit genannt , innerhalb eines Kommunikationsnetzwerkes (KN) , welche mit ihrer Position konf igurierbar ist und/oder konf i guriert wird und mittels einer für einen Nahbereich ausgestalteten Kommunikationstechnik ansprechbar ist , wobei die Kommunikationseinheit mit mindestens einer Referenzeinheit (RE) , deren aktuelle Position im Kommunikationsnetz bekannt ist , verbindbar ist oder verbunden wird, wenn die Kommunikationseinheit sich in einem vorgebbaren Nahbereich der mindestens einen Referenzeinheit bef indet , wobei die Kommunikationseinheit dazu ausgelegt ist , um

- eine erste Entfernung der Kommunikationseinheit zur mindestens einen Referenzeinheit mit Hilfe der Kommunikationsverbindung im Nahbereich zu bestimmen,

- eine Position der Kommunikationseinheit mittels der bestimmten ersten Entfernung und der aktuellen Position der mindestens einen Referenzeinheit zu bestimmen,

- die bestimmte Position, welche zur Konf iguration der Kommunikationseinheit und/oder der mobilen Einheit verwendet wird, bereitzustellen,

- eine durch die j eweilige mindestens eine Referenzeinheit bestimmte zweiten Entfernung der Kommunikationseinheit zu der mindestens einen Referenzeinheit über eine Kommunikationsverbindung im Nahbereich oder über das Kommunikationsnetz zu empfangen und die zweite Entfernung bei der Bestimmung der Position der Kommunikationseinheit zu berücksichtigen,

- wobei in die mobile Einheit ein Beschleunigungssensor integriert oder angeschlossen ist , mit dessen Hilfe eine Veränderung der Position der mobilen Einheit erkannt wird, wobei bei erkannter Veränderung der Position die konf igurierte Position der mobilen Einheit als ungültig gekennzeichnet wird und gegebenenfalls eine Wiederholung der genannten Verfahrensschritte auslöst , um die Kennzeichnung rückgängig zu machen .

6 . Kommunikationsanordnung umfassend mindestens eine Referenzeinheit und mindestens eine bewegliche und/oder bewegbare Einheit , im folgenden mobile Einheit genannt , in welche wenigstens eine Kommunikationseinheit nach dem vorhergehenden Anspruch 5 integriert oder an welche eine solche angeschlos sen ist , wobei die Kommunikationseinheit mit der mindestens einen Referenzeinheit verbindbar ist oder verbunden wird . 7 . Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , dass mit Hilfe der bereitgestellten Position die mobile Einheit dazu konf igurierbar ist oder konf iguriert ist , von anderen Einheiten des Kommunikationsnetzes angefragte Aufgaben, für die die Position gebraucht wird, zu steuern und/oder durchzuführen .

8 . Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass mit Hilfe der für den Nahbereich ausgestalteten Kommunikationstechnik eine Kommunikationsverbindung zwischen den genannten Einheiten unabhängig vom und/oder getrennt vom Kommunikationsnetz hergestellt wird oder werden kann .

9 . Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass das Kommunikationsnetz derart ausgestaltet ist , dass es die gleiche Kommunikationstechnik wie die für den Nahbereich ausgestaltete Kommunikationstechnik verwenden kann und/oder verwendet .

10 . Computerprogrammprodukt umfassend einen durch einen Prozessor ausführbaren Programmkode oder mehrere durch mehrere Prozessoren ausführbare und zusammenwirkende Programmkodemodule , welches oder welche Befehle aufweisen, die die Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrens - ansprüche in der Kommunikationsanordnung nach einen der Ansprüche 5 bis 9 veranlassen .

11 . Computerlesbarer Datenträger oder Datenträgersignal umfassend das Computerprogrammprodukt nach dem vorhergehenden Anspruch .

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Bestimmen einer Position einer beweglichen und/oder bewegbaren Einheit zur Konfiguration derselben innerhalb eines Kommunikationsnetzwerkes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer beweglichen und/oder bewegbaren Einheit zur Konfiguration derselben innerhalb eines Kommunikationsnetzwerkes sowie eine zugehörige Kommunikationseinheit bzw. -anordnung und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt .

Das Kommunikationsnetzwerk kann in einem industriellen Umfeld (Industrie 4.0) , in der Gebäudetechnik, im medizinischen Umfeld oder auch an Umschlagplätze wie Container-Bahnhöfen oder Häfen eingesetzt werden. Die Produktion und Logistik sowie Gebäudetechnik erleben eine durchgehende Digitalisierung mit Technologien aus den Bereichen loT, AI, Edge, Cloud, Mobile und Distributed Computing, aber auch neuer Kommunikations - technologien (z.B. 5G, 6G) . Es steigt die Nachfrage an Flexibilität beim ad-hoc Einsatz von mobilen Systemen bzw. Einheiten aus der Informationstechnologie (IT) und der operativen Technologie (OT) immer weiter an.

Das Ziel ist es, dass physikalische Einheiten bzw. Geräte (z.B. HMIs, Hardware Buttons, Edge Devices, Sensoren, Tracking Systeme) ad-hoc an verschiedenen Positionen, für verschiedene Aufgaben (z.B. als Rufbutton oder auch zur Steuerung von Smart Home in der Gebäudetechnik) flexibel eingesetzt werden können. Ein weiteres Beispiel sind z.B. mobile, batteriebetriebene Druckschalter mit einem kleinen Statusdisplay, welche flexibel in einer Fertigung platziert werden können, um spezifische Anfragen an ein Transportmanagement oder Warenflussmanagement zu schicken oder ergänzt durch kleine mobile Anzeigen, welche räumlich spezifische Information anzeigen. Ein Beispiel der Anfrage wäre „Fahrerloses Transportsystem zur Abholung von Kisten des Typl an die aktu- eile Position" . Hierbei wäre die Position immer abhängig von der j eweiligen physikalischen Position des Gerätes .

An der dynamischen Aktualisierung der gerade aktuellen Posi tion des Gerätes scheitern die meisten solchen Systeme entweder aus Kostengründen ( z . B . Installation einer spezif ischen Trackinginfrastruktur und Integration von Trackingsystemkomponenten in die zu trackenden Geräte) oder der Komplexität der Aktualisierung der gerade aktuellen Position des Systems mit der dem Nutzer zur Verfügung stehenden Nutzerschnittstel len ( z . B . Einpf legen nur an einem von der aktuellen Position entfernten System, Schwierigkeit bei der korrekten Verortung in der Karte , Komplexität des User Interfaces , Nutzung verschiedener Koordinatensysteme und Kartendarstellungen) .

Die Aufgabe der Erf indung besteht darin, eine/ein gegenüber des eingangs genannten Standes der Technik verbessertes Verfahren bzw . Vorrichtung als Einheit bzw . Anordnung anzugeben .

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Die Erf indung beansprucht ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer beweglichen und/oder bewegbaren Einheit zur Konf iguration derselben, im folgenden mobile Einheit genannt , innerhalb eines Kommunikationsnetzwerkes , in welche (mobile Einheit ) wenigstens eine Kommunikationseinheit integriert oder an welche (mobile Einheit ) wenigstens eine solche Kommunikationseinheit angeschlossen ist , wobei die Kommunikations - einheit mittels einer für einen Nahbereich ausgestalteten Kommunikationstechnik ansprechbar ist , wobei mindestens eine Referenzeinheit , deren aktuelle Positi on, auch als Referenzposition bezeichnet , im Kommunikations - netz bekannt ist , eine Kommunikationsverbindung mittels der genannten Kommunikationstechnik mit der Kommunikationseinheit eingeht , wenn die Kommunikationseinheit sich in einem vorgeb- baren Nahbereich der mindestens einen Referenzeinheit bef indet , gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

- Bestimmen einer ersten Entfernung ( relative Position) der mindestens einen Referenzeinheit zur Kommunikations - einheit (damit indirekt zur mobilen Einheit ) durch die Kommunikationseinheit mit Hilfe der eingegangenen Kommunikationsverbindung ,

- Übermitteln der aktuellen Position der mindestens ei nen Referenzeinheit an die Kommunikationseinheit und/oder an die mobile Einheit via des Kommunikations - netzes ,

- Bestimmen der Position der Kommunikationseinheit mit tels der bestimmten ersten und der aktuellen Position der mindestens einen Referenzeinheit ,

- Bereitstellen der bestimmten Position, welche zur Konf iguration der Kommunikationseinheit und/oder der mobi len Einheit verwendet wird .

Die Referenzeinheit kann statisch, d . h . f ix an einem Ort , oder mobile (bewegbar/beweglich) sein .

Mit Hilfe der bereitgestellten Position kann die mobile Einheit von anderen Einheiten des Kommunikationsnetzes angefragte Aufgaben, für die die Position gebraucht wird, steuern ( z . B . Ruf knöpf in einem bestimmten Raum) und/oder durchführen ( z . B . Transportfahrt ) .

Mit Hilfe der für den Nahbereich ausgestalteten Kommunikati onstechnik eine Kommunikationsverbindung unabhängig vom und/oder getrennt ( separat ) vom Kommunikationsnetz hergestellt wird oder werden kann .

Durch die mindestens eine Referenzeinheit kann zumindest eine zweite Entfernung der mindestens einen Referenzeinheit zu der Kommunikationseinheit mit Hilfe der eingegangenen Kommunikationsverbindung und/oder einer weiteren Kommunikationsverbin- dung zwischen den genannten Einheiten im Nahbereich oder über das Kommunikationsnetz bestimmt und die bestimmte zweiten Entfernung an die Kommunikationseinheit via des Kommunikationsnetzes übermittelt werden.

In die Bestimmung der Position der Kommunikationseinheit kann zusätzlich die bestimmte zweite Entfernung eingehen bzw. einfließen .

Das Bestimmen der Position der mobilen Einheit kann durch die mobile Einheit selbst oder einer dritten Stelle (z.B. Server bzw. Cloud) im Kommunikationsnetz durchgeführt werden.

Mit Hilfe der bereitgestellten Position kann die mobile Einheit von anderen Einheiten des Kommunikationsnetzes angefragte Aufgaben, für die die Position gebraucht wird, steuern (z.B. Ruf button/ -knöpf in einem bestimmten Raum) und/oder durchführen (z.B. Transportfahrt) .

Die konfigurierte mobile Einheit kann mit anderen Einheiten des Kommunikationsnetzes kommunizieren und dadurch seine Position mittteilen. Auf diese Art können die oben genannte Aufgabe erledigt werden.

Die Kommunikation im Nahbereich kann durch folgende Technologien realisiert sein: UWB, NFC, Zigbee, Bluetooth, Radiofrequenz (RF) , optisch z.B. via eines von einer Kamera erkannten Kodes (Bar- /QR-Code) bzw. einer Objekterkennung mittels Li- darkamera .

Mit Hilfe der für den Nahbereich ausgestalteten Kommunikationstechnik kann eine Kommunikationsverbindung unabhängig vom und/oder getrennt (separat) vom Kommunikationsnetz hergestellt werden.

Das Kommunikationsnetz kann die gleiche Kommunikationstechnik wie die für den Nahbereich ausgestaltete Kommunikationstechnik verwenden. Das Kommunikationsnetzwerk kann in einem industriellen Umfeld, in der Gebäudetechnik, im medizinischen Umfeld oder auch an Umschlagplätze wie Container-Bahnhöfen oder Häfen eingesetzt werden.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass nur schon vorhandene Komponenten bzw. Einheiten (z.B. Firmennetzwerk, bestehende Computerkomponenten, bestehende sich bewegenden Objekte) bzw. Low- Cost -Komponenten (z.B. Bluetooth/UWB-Tags als Sender und Bluetooth/UWB-Tags als Empfänger) zum Einsatz kommen. Sie stellen geringe Anforderungen an die (insbesondere fixe) Infrastruktur und Anwendungs fälle z.B. für sogenannte Brownf ield-Szenarien, bei denen eine einfache nachträgliche Integration in bestehende Anlagen erforderlich ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist der hohe Grad an Automatisierung bei der Konfiguration der oben genannten mobilen Einheiten. Die Erfindung zeichnet sich auch durch eine signifikante Reduktion der Komplexität bei der Rekonfiguration und Anpassungen innerhalb des Kommunikationsnetzes aus.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass in die mobile Einheit ein Beschleunigungssensor integriert oder angeschlossen ist, mit dessen Hilfe eine Veränderung der Position der mobilen Einheit erkannt wird, wobei bei erkannter Veränderung der Position die konfigurierte Position der mobilen Einheit als ungültig gekennzeichnet wird und gegebenenfalls eine Wiederholung der genannten Verfahrensschritte auslöst, um die Kennzeichnung rückgängig zu machen.

Beansprucht wird ferner eine Kommunikationseinheit geeignet für eine bewegliche und/oder bewegbare Einheit, im folgenden mobile Einheit genannt, innerhalb eines Kommunikationsnetzwerkes, welche mit ihrer Position konfigurierbar ist und/oder konfiguriert wird und mittels einer für einen Nahbereich ausgestalteten Kommunikationstechnik ansprechbar ist, wobei die Kommunikationseinheit mit mindestens einer Referenzeinheit, deren aktuelle Position (Referenzposition) im Kommunikationsnetz bekannt ist, verbindbar ist oder verbunden wird, wenn die Kommunikationseinheit sich in einem vorgebbaren Nahbereich der mindestens einen Referenzeinheit bef indet , dadurch gekennzeichnet , dass die Kommunikationseinheit dazu ausgelegt ist , um

- eine erste Entfernung ( relative Position) der Kommuni kationseinheit zur mindestens einen Referenzeinheit mit Hilfe der Kommunikationsverbindung im Nahbereich zu bestimmen,

- eine Position der Kommunikationseinheit mittels der bestimmten ersten und der aktuellen Position der mindes tens einen Referenzeinheit zu bestimmen,

- die bestimmte Position, welche zur Konf iguration der Kommunikationseinheit und/oder der mobilen Einheit verwendet wird, bereitzustellen .

Die Kommunikationseinheit kann zusätzlich dazu ausgelegt sein, eine durch die j eweilige mindestens eine Referenzeinheit bestimmte zweiten Entfernung der Kommunikationseinheit zu der mindestens einen Referenzeinheit über eine Kommunikationsverbindung im Nahbereich oder über das Kommunikations - netz zu empfangen und die zweite Entfernung bei der Bestimmung der Position der Kommunikationseinheit zu berücksichti gen .

Die (Kommunikations - ) Einheit kann als Tag (Etikette , Marke) bzw . Sensor ausgebildet sein und direkt an die mobile Einheit angebracht oder mit ihr abgesetzt ( remote) gekoppelt sein . Die Kommunikationseinheit kann dabei eine ID ( Identif ikati onsinformation) via Nachbereichskommunikation (auch Low- Energy-Kommunikation) aussenden oder diese über das Kommuni kationsnetz versenden .

Diese ID kann dann von der Referenzeinheit mittels eines Empfängers , welcher auch als Tag ausgebildet sein kann, empfangen werden . Die Einheit kann mit Hilfe zumindest eines integrierten oder an das System angeschlossenen Prozessors die erwähnten (Verfahrens - ) schritte ausführen .

Beansprucht wird ferner eine (Kommunikations - ) Anordnung umfassend mindestens eine Referenzeinheit und mindestens eine bewegliche und/oder bewegbare Einheit , in welche wenigstens eine solche Kommunikationseinheit integriert oder an welche eine solche angeschlossen ist , wobei die Kommunikationseinheit mit der mindestens einen Referenzeinheit verbindbar ist oder verbunden wird .

Mit Hilfe der bereitgestellten Position ist die mobile Einheit dazu konf igurierbar oder konf iguriert , von anderen Einheiten des Kommunikationsnetzes angefragte Aufgaben, für die die Position gebraucht wird, zu steuern ( z . B . Rufknopf in ei nem bestimmten Raum) und/oder durchzuführen ( z . B . Transport - fahrt ) .

Das oben genannte Verfahren sowie die oben genannten Verfahrensschritte können computer- implementiert sein . Die Module bzw . Einheiten bzw . die Vorrichtung , die dazu eingerichtet sind, solche Verfahrensschritte auszuführen, können hardware- , f irmware- und/oder softwaremäßig implementiert sein und j eweils für sich einen Prozessor aufweisen oder mit einem übergeordneten Prozessor kommunizieren .

Ein weiterer Aspekt der Erf indung ist ein Computerprogramm ( - produkt ) mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der oben erwähnten Ausführungsformen, wenn es in einer Einheit der oben genannten Art bzw . verteilt in ei ner Anordnung der oben genannten Art abläuft oder auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist .

Das Computerprogramm bzw . -produkt kann auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein . Das Computerprogramm bzw . -produkt kann in einer üblichen Programmiersprache ( z . B . C++ , Java) erstellt sein . Die Verarbeitungseinrichtung kann einen marktüblichen Computer oder Server mit entsprechenden Eingabe-, Ausgabe- und Speichermitteln umfassen. Diese Verarbeitungseinrichtung kann in der Vorrichtung bzw. Einheit oder in deren Mitteln integriert sein.

Die oben genannte Einheit bzw. Vorrichtung, die oben genannte Anordnung sowie das Computerprogramm ( -produkt ) können analog zum oben genannten Verfahren und dessen Weiterbildungen weiter- bzw. ausgebildet sein.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen.

Figur 1 zeigt beispielhaft ein Umfeld für ein Kommunikations - netz, z.B. ein industrielles Kommunikationsnetz, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, und Figur 2 zeigt ein Beispiel für eine Kommunikationseinrichtung .

Figur 1 zeigt beispielhaft ein Umfeld für ein Kommunikations - netz, z.B. ein industrielles Kommunikationsnetz.

Es gibt darin:

Ein oder mehrere bewegbare oder bewegliche Einheiten ME- NOP, auch mobile Einheiten genannt, welche Ihre Position benötigen, diese aber nicht direkt selbstbestimmen können (z.B. dynamisch einsetzbare Ruf knöpfe, Ladungsträger, Barcodescanner, Mobile Displays) .

Ein oder mehrere Referenzeinheiten RE, die als statische Einheiten ausgeprägt sein können, welche ihre eigenen fixen Positionen kennen (z.B. Produktionsmaschinen, Tore, Kräne) , bzw. als mobile Einheiten ausgestaltet sein können, welche sich selbst lokalisieren können (z.B. autonom agierende Roboter bzw. autonom geführte Fahrzeuge (AGVs) ) . Dem Kommunikationsnetz ist demnach die aktuelle Position (auch als Referenzposition bezeichnet) der einen oder mehreren Referenzeinheiten bekannt. Diese Einheiten sind mit einem gemeinsamen Kommunikationsnetz KN (z.B. Fabrik WiFi, Fabrik 5G Campusnetz) verbunden. Es ist möglich, dass diese Einheiten RE bzw. MENOP jeweils zusätzlich mit einer Kommunikationseinheit KE bzw. E, (je nach Ausführungsform als Sender und/oder Empfänger) ausgestaltet bzw. ausgestattet werden.

Die Kommunikationseinheiten können als sogenannte Industrielle Tags (Industrial Tags) ausgestaltet sein, welcher je nach Ausführungsform auf der mobilen Einheit MENOP bzw. Referenzeinheit RE aufgebracht bzw. mit dieser gekoppelt sein kann. Die Kommunikationseinheit ist so ausgestaltet, dass sie eine relative Nähe in einer gewissen Genauigkeit zwischen zwei Einheiten automatisch detektiert bzw. detektieren kann.

Dadurch kann ein Austausch von bekannten Positionen der Referenzeinheit mit der einen oder mehreren mobilen Einheiten MENOP erfolgen. Durch die Positionsdaten der mobilen und Referenzeinheiten und den Daten der relativen Nähe zwischen den Kommunikationseinheiten KE und E kann die Kommunikationseinheit der mobilen Einheit oder die eine mobile Einheit selbst ihre eigene Position mit einer gewissen Genauigkeit bestimmen und als neue eigene Positionskonfiguration übernehmen.

Ein Beispiel für ein solches Szenario wäre ein fahrerloses Transportsystem als Referenzeinheit, welches im Vorbeifahren einen neu platzierten Rufknopf als bewegbare Einheit MENOP konfiguriert. Die Referenzeinheit und der Rufknopf sind beide mit dem Industrial Tag beispielsweise auf Basis der Kommunikationstechnik UWB für einen vordefinierten oder vorgebbaren Nachbereich ausgestattet. Der Ablauf der Konfiguration in diesem Szenario wäre wie folgt. Die einzelnen Schritte sind mit den Bezugszeichen 1 bis 7 gekennzeichnet.

1: Die Referenzeinheit bestimmt beispielsweise mit einem Standardverfahren aus der Robotik kontinuierlich seine eigene Position (z.B. kamerabasierte und/oder laserbasierte Verfahren aus diesem Umfeld) . Damit ist die aktu- eile bzw . absolute Position der Referenzeinheit dem Kommunikationsnetz bekannt .

2 und 3 : Die Referenzeinheit RE nähert sich der bewegbaren Einheit MENOP an .

Beide Industriellen Tags , in der Figur 1 KE und E , de- tektieren sich gegenseitig zum Beispiel durch eine Kommunikationstechnik im Nahbereich .

4 : Beide Industriellen Tags bestimmen unabhängig vonei nander die ungefähre Entfernung bzw . relative Position zueinander . Mit anderen Worten ausgedrückt , Industriel les Tag KE bestimmt eine erste Entfernung und das Industrielle Tag E bestimmt eine zweite Entfernung .

5 : Die Referenzeinheit sendet seine aktuelle Position und die von seinem Industriellen Tag bestimmte zweite Entfernung mit entsprechenden Genauigkeiten an die bewegbare Einheit über das Kommunikationsnetz KN . Es ist auch möglich, dass die Referenzeinheit die bestimmte zweite Entfernung über Kommunikationstechnik im Nahbereich an die bewegbare Einheit sendet .

6 : Die bewegbare Einheit MENOP bzw . sein Industrielles Tag empfängt und nutzt die Positionsdaten der Referenz einheit sowie die von seinem Industriellen Tag bereitgestellten relativen Positionsdaten (umfassend die erste Entfernung) , um die eigene Position zu berechnen und in seine Konf iguration zu übernehmen .

7 : Die bewegbare Einheit ist j etzt vollständig konf iguriert und kann Anfragen von Transportf ahrzeugen bzw . anderen Einheiten D im Kommunikationsnetz KN an die aktuelle Position absetzen . Somit können Aufgaben, für die die Position gebraucht wird, gesteuert ( z . B . Rufknopf in einem bestimmten Raum) und/oder durchgeführt ( z . B . Transportfahrt ) werden .

Nähern sich Referenzeinheit und bewegbare Einheit MENOP ei nander weiter an, könnten die Positionsdaten mit höherer Genauigkeit bestimmt und bereitgestellt werden . Der obige Vorgang kann ohne Einschränkung beliebig oft wiederholt werden, um die Genauigkeit zu verbessern . Gleichzeitig können auch die Positionsdaten bzw . bestimmte Entfernungen mehrerer Referenzeinheiten in einer bewegbaren Einheit MENOP zu einer Position integriert werden, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen .

I st in der bewegbaren Einheit MENOP oder im Industriellen Tag beispielsweise ein Beschleunigungssensor integriert , das de- tektiert , dass sich die Position der bewegbaren Einheit verändert hat , kann dieses in der bewegbaren Einheit dazu genutzt werden, um eine konf igurierte Position in der bewegbaren Einheit automatisch als ungültig zu markieren .

In einer weiteren Ausprägung wird die Positionsinformation in einer bewegbaren Einheit mit einer Ablauf zeit versehen, so dass eine regelmäßige Aktualisierung der Positionsdaten über eine Referenzeinheit erforderlich ist .

Falls die Aktualisierung ( z . B . Referenzeinheit fährt zufällig an einer bewegbaren Einheit vorbei ) der Position der bewegbaren Einheit durch eine Positionskonf iguration, wie zuvor beschrieben, nicht ausreichend für die Konf iguration der bewegbaren Einheit ist , können entweder zeitgesteuert und/oder über spezif ische Ereignisse ( z . B . bewegbare Einheit mit ungültig markierten Positionsdaten detektiert ) , „ Konf igurati onsfahrten" durch die Referenzeinheiten durchgeführt werden . Diese können entsprechend der Lastspitzen der Einheiten eingeplant werden . Ggf . können auch vorteilhafte Anpassungen von Pfaden der Konf igurationsfahrten zur beiläuf igen Konf igurati on im Rahmen einer Pfadplanung von Aufgaben vorgenommen werden .

Figur 2 zeigt ein Beispiel für eine Kommunikationseinheit KE , die als Industrielles Tag mit folgenden hardware- , f irmware- bzw . softwaremäßigen Modulen ausgestaltet sein kann . Es kann als Modul eine Anwendungsschnittstelle A zum Bereitstellen von Positionsdaten mit der bestimmten Position für Anwendungen aufweisen, um positionsbezogene Aufgaben steuern oder ausführen zu können . Des Weiteren kann ein Modul als Konf igurationsschnittstelle KO vorgesehen sein, über die bestimmte Entfernungen und aktuelle Positionen zwischen der bewegbaren Einheit MENOP und einer oder mehreren Referenzeinheiten aus getauscht werden . Zudem kann als Modul ein Konf igurationsmanagement AB in die Kommunikationseinheit integriert sein, welche das Bestimmen und Aktualisieren der eigenen absoluten Position durchführen und die aktuelle absolute Position be- reitstellen kann . Ein in die Kommunikationseinheit integriertes Modul NB zur Nahbereichslokalisierung kann zur Bestimmung von Entfernungen zu anderen Industriellen Tags im Nahbereich auf Basis einer Nahbereichskommunikation ( z . B . Bluetooth, UWB) ausgelegt sein . Die Nahbereichskommunikation kann durch ein in die Kommunikationseinheit integriertes Modul NK ausgeführt werden .

Somit ist die Kommunikationseinheit mit den Modulen dazu aus gelegt , um

- eine erste Entfernung ( relative Pos . ) der Kommunikati onseinheit zur mindestens einen Referenzeinheit mit Hil fe der Kommunikationsverbindung im Nahbereich zu bestimmen,

- eine Position der Kommunikationseinheit mittels der bestimmten ersten Entfernung und der aktuellen Position der mindestens einen Referenzeinheit zu bestimmen

- die bestimmte Position zur Konf iguration der bewegbaren Einheit bereitzustellen .

Die Kommunikationseinheit ist damit zusätzlich dazu ausgelegt , eine durch die j eweilige mindestens eine Referenzeinheit bestimmte zweiten Entfernung ( relative Pos . ) der Kommunikationseinheit zu der mindestens einen Referenzeinheit über eine Kommunikationsverbindung im Nahbereich oder über das Kommunikationsnetz KN zu empfangen und die zweite Entfernung bei der Bestimmung der Position der Kommunikationseinheit zu berücksichtigen .

Obwohl die Erf indung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erf indung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erf indung zu verlassen .

Die Im lementierung der vorstehend beschriebenen Prozesse oder Verf ahrensabläufe/ - schritte kann anhand von Instruktionen erfolgen, die auf computerlesbaren Speichermedien oder in f lüchtigen Computerspeichern ( im Folgenden zusammenfassend als computerlesbare Speicher bezeichnet ) vorliegen . Computerlesbare Speicher sind beispielsweise f lüchtige Speicher wie Caches , Puf fer oder RAM sowie nichtf lüchtige Speicher wie Wechseldatenträger , Festplatten, usw .

Die vorstehend beschriebenen Funktionen oder Schritte können dabei in Form zumindest eines Instruktionssatzes in/auf einem computerlesbaren Speicher vorliegen . Die Funktionen oder Schritte sind dabei nicht an einen bestimmten Instruktions satz oder an eine bestimmte Form von Instruktionssätzen oder an ein bestimmtes Speichermedium oder an einen bestimmten Prozessor oder an bestimmte Ausführungsschemata gebunden und können durch Software , Firmware , Microcode , Hardware , Prozes soren, integrierte Schaltungen usw . im Alleinbetrieb oder in beliebiger Kombination ausgeführt werden . Dabei können verschiedenste Verarbeitungsstrategien zum Einsatz kommen, bei spielsweise serielle Verarbeitung durch einen einzelnen Prozessor oder Multiprocessing oder Multitasking oder Parallel verarbeitung usw .

Die Instruktionen können in lokalen Speichern abgelegt sein, es ist aber auch möglich, die Instruktionen auf einem ent fernten System (Cloud) abzulegen und darauf via Netzwerk zuzugreifen .

Unter „ rechner- /computergestützt " bzw . „ computerimplementiert" kann im Zusammenhang mit der Erf indung beispielsweise eine Implementierung des Verfahrens verstanden werden, bei dem insbesondere ein Prozessor bzw . eine Recheneinheit , der Teil eines Systems, eines Geräts, einer (Steue- rungs) Vorrichtung bzw. -anordnung bzw. -einheit und/oder eines Computers und/oder eines oder mehrerer Dienste in einer Rechnerwolke (Cloud) eines Diensterbringers sein kann, mindestens einen Verfahrensschritt des Verfahrens ausführt.

Sofern es in der nachfolgenden Beschreibung nicht anders angegeben ist, beziehen sich die Begriffe "abbilden", "nachbilden", "empfangen", "anwenden", "ausgeben", "bereitstellen" und dergleichen vorzugsweise auf Handlungen und/oder Prozesse und/oder Verarbeitungsschritte, die Daten verändern und/oder erzeugen und/oder die Daten in andere Daten überführen, wobei die Daten insbesondere als physikalische Größen dargestellt oder vorliegen können.

Der Begriff "Prozessor", "zentrale Signalverarbeitung", "Steuereinheit" oder "Datenauswertemittel", wie hier verwendet, umfasst Verarbeitungsmittel im weitesten Sinne, also beispielsweise Server, Universalprozessoren, Grafikprozessoren, digitale Signalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) , programmierbare Logikschaltungen wie FPGAs, diskrete analoge oder digitale Schaltungen und beliebige Kombinationen davon, einschließlich aller anderen dem Fachmann bekannten oder in Zukunft entwickelten Verarbeitungsmittel . Prozessoren können dabei aus einer oder mehreren Vorrichtungen bzw. Einrichtungen bzw. Einheiten bestehen. Besteht ein Prozessor aus mehreren Vorrichtungen, können diese zur parallelen oder sequenziellen Verarbeitung bzw. Ausführung von Instruktionen ausgelegt bzw. konfiguriert sein. Unter einer „Speichereinheit" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein Speicher in Form von Arbeitsspeicher (engl. Random-Access Memory, RAM) oder eine Festplatte verstanden werden.