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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR RECORDING LOCALISING AND MANAGEMENT OF OBJECTS WITH AN INVENTORY OR RESOURCE MANAGEMENT SYSTEM AND CORRESPONDING ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/089525
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and an arrangement for recording localising and management of objects with an inventory or resource management system or a logistic system. In said method, mobile object nodes (O) and fixed anchor nodes (A) each comprise a processing unit, a transceiver unit, a memory unit, a power supply and an individual code and one or more mobile or fixed access nodes (Z), which additionally comprise an input/output unit and a self-connecting wireless communication network. The anchor nodes are arranged in known positions. Each object for monitoring is allocated an object node (O). A data exchange then occurs between individual nodes (A, O, Z) and the access node(s) (Z) request data from the object nodes (O) and/or received transmitted data from the object nodes (O) for monitoring of the objects. Said method permits a spontaneous overview of current state numbers and the current location of each object and optionally further information on the object and the environment thereof.

Inventors:
GEHRMANN VOLKER (DE)
HUPP JUERGEN (DE)
PFLAUM ALEXANDER (DE)
LOIDL KARIN (DE)
FLUEGEL CHRISTIAN (DE)
GOEPPNER MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2006/000316
Publication Date:
August 31, 2006
Filing Date:
February 21, 2006
Export Citation:
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Assignee:
TEN FORSCHUNG EV FRAUNHOFER (DE)
GEHRMANN VOLKER (DE)
HUPP JUERGEN (DE)
PFLAUM ALEXANDER (DE)
LOIDL KARIN (DE)
FLUEGEL CHRISTIAN (DE)
GOEPPNER MATTHIAS (DE)
International Classes:
G06Q10/00
Foreign References:
US6826607B12004-11-30
Other References:
SAVVIDES A ET AL: "DYNAMIC FINE-GRAINED LOCALIZATION IN AD-HOC NETWORKS OF SENSORS", PROCEEDINGS OF THE 7TH. ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILE COMPUTING AND NETWORKING. MOBICOM 2001. ROME, ITALY, JULY 16 - 21, 2001, ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILE COMPUTING AND NETWORKING, NEW YORK, NY : ACM, US, vol. CONF. 7, 16 July 2001 (2001-07-16), pages 166 - 179, XP001072002, ISBN: 1-58113-422-3
SAVARESE C ET AL: "Location in distributed ad-hoc wireless sensor networks", 2001 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING. PROCEEDINGS. (ICASSP). SALT LAKE CITY, UT, MAY 7 - 11, 2001, IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING (ICASSP), NEW YORK, NY : IEEE, US, vol. VOL. 1 OF 6, 7 May 2001 (2001-05-07), pages 2037 - 2040, XP010803422, ISBN: 0-7803-7041-4
AKYILDIZ I F ET AL: "Wireless sensor networks: a survey", COMPUTER NETWORKS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., AMSTERDAM, NL, vol. 38, no. 4, 15 March 2002 (2002-03-15), pages 393 - 422, XP004341653, ISSN: 1389-1286
Attorney, Agent or Firm:
Gagel, Roland (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Erfassung, Lokalisierung und Verwaltung von Objekten mit einem Inventar oder Betriebsmittelverwaltungssystem oder einem Logistiksystem, bei dem mobile Objektknoten (O)und ortsfeste Ankerknoten (A) mit jeweils einer Verarbeitungseinheit, einer Sende /Empfangseinheit , einer Speichereinheit, einer Stromversorgung sowie einer individuellen Kennung, und ein oder mehrere mobile oder ortsfeste Zugangs knoten (Z) , die zusätzlich eine Eingabe/Ausgabeeinheit aufweisen, ein sich selbst vernetzendes, drahtlos miteinander kommunizierendes Netzwerk bilden, die Ankerknoten an bekannten Positionen angeordnet werden, jedem zu überwachenden Objekt ein Objektknoten (O) zugeordnet wird, ein Datenaustausch zwischen einzelnen Knoten (A, O, Z) entweder direkt oder im Wege eines MuItiHop Verfahrens erfolgt, und der oder die Zugangsknoten (Z) zur Überwachung der Objekte automatisch oder auf Einzelanfrage Daten von den Objektknoten (0) abfragen und/oder von den Objektknoten (0) ausgesendete Daten empfangen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlung einer Position eines Objektknotens (0) auf Basis der bekannten Positionen der Ankerknoten (A) sowie durch Auswertung von Nachbarschaftsbeziehungen der Knoten (A, 0, Z) im Netzwerk erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlung einer Position eines Objektknotens (O) auf Basis der bekannten Positionen der Ankerknoten (A) sowie nach Aussenden zumindest eines Signals durch den Objektknoten (0) , durch Auswerten entsprechender Empfangssignale bei anderen Knoten (A, O, Z) im Netz erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ermittlung der Position eines Objektknotens (0), diese Position an weitere Knoten (A, 0, Z) übermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Knoten (A, 0, Z) gegenseitig überwachen und zumindest bestimmte Veränderungen, wie insbesondere eine Entfernung eines Knotens (A, 0, Z) aus dem Netzwerk, mitteilen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (0) jeweils eine Sensorik umfassen, mit der ein oder mehrere Eigenschaften des jeweiligen Objektes oder einer Umgebung des jeweiligen Objekts erfasst, und über die Sendeeinheit an andere Knoten (A, 0, Z) mitgeteilt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (0) jeweils eine Sensorik umfassen, mit der Manipulationen am Objekt detektiert werden, und über die Sendeeinheit anderen an andere Knoten (A, O, Z) mitgeteilt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zugangs knoten (Z) mit einem weiteren Netzwerk und/oder einem Zentralrechner verbunden ist, mit dem der Zugangsknoten (Z) Daten austauscht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Netzwerk ein Netzwerk nach Anspruch 1 ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichereinheit eines Objektknotens (O) zumindest Daten über die Eigenschaften des Objektknotens (0) gespeichert werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit selbständig ein oder mehrere Prozessanwendungen durchführt, wie beispielsweise Verwalten von, in der jeweiligen Speichereinheit gespeicherten Daten, Auswerten von Daten, Steuern der Kommunikation mit dem Netzwerk, Bestimmen der Position.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (0) über eine Eingabeeinheit verfügen, über die zumindest das Objekt kennzeichnende Daten eingegeben werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (O) über eine Ausgabeeinheit verfügen, über die am jeweiligen Objektknoten (O) verfügbare Daten zumindest teilweise angezeigt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Organisation und/oder zur abgestimmten Steuerung von Einzelprozessen, die an verschiedenen Objektknoten (O) ablaufen, ein entsprechender Datenaustausch zwischen den einzelnen betroffenen Objektknoten (0) selbständig kooperativ oder von anderer Stelle gesteuert erfolgt.
15. Verfahren nach Ansprüche 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass vom Zugangsknoten (Z) Daten an einzelne Objektknoten (0) übermittelt werden.
16. Anordnung zur Erfassung, Lokalisierung und Verwaltung von Objekten mit einem Inventar oder Betriebsmittelverwaltungssystem oder einem Logistiksystem, bei dem mobile Objektknoten (0) und ortsfeste Ankerknoten (A), mit jeweils einer Verarbeitungseinheit, einer Sende/Empfangseinheit , einer Speichereinheit sowie einer Stromversorgung, und ein oder mehrere mobile oder ortsfeste Zugangsknoten (Z) , die zusätzlich eine Eingabe/Ausgabeeinheit aufweisen, ein sich selbst vernetzendes, drahtlos miteinander kommunizierendes Netzwerk bilden, die Ankerknoten (A) an bekannten Positionen angeordnet sind, und jedem zu überwachenden Objekt ein Objektknoten (O) zugeordnet ist .
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (0) jeweils eine Sensorik aufweisen, mit der ein oder mehrere Eigenschaften des jeweiligen Objektes oder einer Umgebung des jeweiligen Objekts erfassbar sind.
18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (0) jeweils eine Sensorik aufweisen, mit der Manipulationen am Objekt detektierbar sind.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (0) zumindest jeweils einen Aktor aufweisen.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zugangsknoten (Z) mit einem weiteren Netzwerk und/oder einem Zentralrechner verbunden ist .
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (O) über eine Eingabeeinheit verfügen.
22. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Objektknoten (O) über jeweils eine Ausgabeeinheit verfügen .
Description:
Verfahren zur Erfassung, Lokalisierung und Verwaltung von Objekten mit einem Inventar- oder Betriebsmittelverwaltungssystem sowie zugehörige

Anordnung

Technisches Anwendungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung, Lokalisierung und Verwaltung von Objekten mit einem Inventar- oder Betriebsmittel- Verwaltungssystem sowie eine bei Durchführung des Verfahrens gebildete Anordnung. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung zur Überwachung von Objekten in Logistiksystemen Anwendung finden.

Die Erfassung, Lokalisierung, Verwaltung und Über- wachung von Objekten spielt heute in vielen Bereichen eine wichtige Rolle. So besteht beispielsweise ein starker Bedarf an der Erfassung und Lokalisierung von Objekten bei der Verwaltung von Inventar oder Betriebsmitteln oder an der Sicherung und der Verfolgung von Gütern in Logistiknetzen. Der Begriff „Objekt" ist dabei weit auszulegen. Er kann Gegenstände jeglicher Art, aber auch Personen, Tiere und Pflanzen umfassen. Typischerweise gilt es mit dem gattungsgemäßen Verfahren im Rahmen einer Inventar- oder Betriebs- mittelverwaltung beispielsweise die folgenden Fragestellungen zu beantworten: Wie viele und welche Objekte befinden sich in einem bestimmten Raum (Gebäude, Lagerhalle, Zoo, Gehege, etc.)? An welcher Position befindet sich ein bestimmtes Objekt? Welches Objekt muss ggf. gewartet, behandelt oder bearbeitet werden?

Stand der Technik

Bisher sind der Anmelderin keine Inventar- oder Betriebsmittelverwaltungssysteme bekannt, die eine spontane, d.h. zu beliebigen Zeiten erstellbare, und zuverlässige Übersicht über aktuelle Bestandszahlen, über die aktuellen Aufenthaltsorte oder den aktuellen Zustand der zu überwachenden Objekte liefern.

Typischerweise werden heute in Inventar- oder

Betriebsmittelverwaltungssystemen die zu erfassenden Objekte mit Barcodes oder mit RFID-Transpondern (Radio Frequency Identification) , so genannten Tags, ausgestattet . Diese Tags erlauben eine einfache Erfassung der Objekte mit Lesegeräten, die mobil oder stationär ausgelegt sein können. Eine Überwachung von Objekten ist dabei mittels der RFID-Technologie jedoch nur in einem räumlich begrenzten Lesebereich um die RFID- Lesestationen möglich.

Sowohl bei Barcodes, als auch bei RFID-Transpondern ist der jeweilige Erfassungsvorgang jedoch an einen Lesevorgang oder das Passieren einer Leseeinrichtung gebunden. Der vom System damit erfasste Bestand an Objekten ist hinsichtlich seiner Aktualität und Richtigkeit von den zugehörigen Erfassungsvorgängen oder entsprechenden Dateneingaben abhängig. Werden beispielsweise Objekte ohne eine Dateneingabe oder eine entsprechende Erfassung aus dem Bestand entnommen oder hinzugefügt, so stimmt die Realität nicht mehr mit dem Datenbestand überein. Ein notwendiger Abgleich findet heute typischerweise im Rahmen des Beschaffungs- oder

Deinventarisierungsvorgangs, oder zeitlich regelmäßig in Form von Inventuren oder ähnlichem statt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Erfassung, Lokalisierung und Verwaltung von Objekten mit einem Inventar- oder Betriebsmittelverwaltungssystem anzugeben, das eine spontane und zuverlässige Übersicht über aktuelle Bestandszahlen und die aktuellen Aufenthaltsorte der jeweiligen Objekte liefert. Die angeführten Nachteile bekannter Inventar- oder Betriebsmittelverwaltungssysteme sollen dabei vermieden werden. Zudem soll das Verfahren geeignet sein, Informationen zum Zustand der jeweiligen Objekte zu liefern. Insbesondere soll sich das Verfahren dabei zur Überwachung und Verwaltung von Objekten innerhalb von Gebäuden eignen.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelost. Der Anspruch 16 gibt eine aus der Anwendung des Verfahrens resultierende Anordnung an. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Anordnung sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.

Bei dem vorliegenden Verfahren zur Erfassung, Lokalisierung und Verwaltung von Objekten mit einem Inventar- oder Betriebsmittelverwaltungssystem werden mobile Objektknoten und ortsfeste Ankerknoten, die jeweils eine Verarbeitungseinheit, eine Sende/ Empfangseinheit, eine Speichereinheit eine Stromversorgung sowie eine individuelle Kennung aufweisen,

sowie ein oder mehrere mobile oder ortsfeste Zugangs- knoten, die zusätzlich über eine Eingabe- und/oder Ausgabeeinheit verfügen, eingesetzt. Die Objektknoten, die Ankerknoten und die Zugangsknoten weisen somit eine grundlegend identische elektronische Infrastruktur auf, die sie in die Lage versetzt miteinander drahtlos zu kommunizieren. Alle Knoten bilden ein sich selbst vernetzendes, miteinander kommunizierendes Netzwerk. Dabei muss innerhalb der Sende- und Empfangsreichweite jedes einzelnen Knotens mindestens ein weiterer Knoten erreichbar sein. Ansonsten ist keine Topologie für die Knoten vorgegeben.

Jedem zu überwachenden, bzw. zu inventarisierenden Objekt wird ein Objektknoten zugeordnet. Wie vorstehend bereits angeführt, ist der Begriff „Objekt" dabei weit auszulegen. Darunter fallen Gegenstände jeglicher Art, aber auch Personen, Tiere oder Pflanzen. Der Objekt- knoten wird hierzu an dem Objekt angebracht. Liegen mehrere Objekte als Gebinde vor, so kann anstelle jedes einzelnen Objektes auch nur jedem Gebinde ein Objekt- knoten zugeordnet werden. Aufgrund der individuellen Kennung jedes Objektknotens wird somit jedem Objekt (Gebinde) eine individuelle Kennung zugeordnet.

Zur Lokalisierung der Objektknoten werden die ortsfesten Ankerknoten herangezogen. Da die Positionen der Ankerknoten bekannt sind, erfolgt eine näherungsweise Positionsbestimmung eines Objektknotens beispielsweise durch eine Auswertung der Nachbarschaftsbeziehungen der Knoten. Dabei liegen die direkten Nachbarn eines Knotens (Objekt-, Anker-, Zugangsknoten) innerhalb dessen Sende- und Empfangs-

bereichs. Sind beispielsweise für jeden Knoten dessen direkte Nachbarn bekannt, so ergeben sich daraus die entsprechenden Nachbarschaftsbeziehungen. Eine weitere Verfeinerung der Positionsbestimmung ergibt sich, wenn nicht nur die direkten, unmittelbaren Nachbarn jedes

Knotens bekannt sind, sondern darüber hinaus auch bspw. seine übernächsten Nachbarn bekannt sind. Alternativ werden Verfahren zur Positionsbestimmung von Objekt- knoten über die Messung und Auswertung von Empfangs- Signalparametern eingesetzt, bspw. durch die Messung und Auswertung von Signallaufzeiten von speziell ausgesandten Positionierungssignalen. Hierzu senden die jeweiligen Objektknoten Positionierungssignale aus, die von den jeweils anderen Knoten empfangen und ausge- wertet werden. Die entsprechende Positionsberechnung erfolgt dabei entweder im Objektknoten, im Ankerknoten, im Zugangsknoten, oder in einem mit einem oder mehreren Zugangsknoten vernetzten zentralen Rechner. Die Positionsermittlung der Objektknoten wird vorzugsweise automatisch wiederholt, so dass im Rahmen einer gewünschten Zeitauflösung immer jeweils aktuelle Positionsdaten zu den einzelnen Objekten vorliegen.

Vorzugsweise wird nach der Ermittlung der Position eines Objektknotens, diese Position an weitere Knoten übermittelt und dort gespeichert. Beim Empfang aktueller Daten werden die gespeicherten Positionsdaten entweder grundsätzlich, oder nur bei abweichenden aktuellen Positionsdaten überschrieben. Liegen bei einigen oder allen Knoten derartige aktuelle Positionsdaten von Objektknoten vor, so finden diese bei der Positionsermittlung für weitere Objektknoten Verwendung

und verringern somit den Rechenaufwand bei der Positionsbestimmung der weiteren Objekte.

Der oder die Zugangsknoten dienen grundsätzlich als Mensch-Maschine Interface zwischen dem Bedienpersonal und dem aus den Knoten bestehenden Inventar- und Betriebsmittelüberwachungssystem. Über die Zugangs- knoten werden Daten-, System- oder Bestandsabfragen eingegeben und andererseits die abgefragten Infor- mationen ausgegeben. Derartige Abfragen können von den Zugangsknoten automatisch oder nach manueller Einzel- abfrage durch eine Bedienperson erfolgen. Hierfür weisen die Zugangsknoten manuelle, akustische oder optische Eingabemittel, bspw. eine Tastatur oder einen Touchscreen, sowie optische, akustische oder haptische Ausgabeeinheiten, auf.

Sämtliche Zugangs-, Objekt- und Ankerknoten kommunizieren miteinander. Dadurch ergeben sich im allgemeinen redundante Kommunikationspfade, die das

System zuverlässig machen. Die Kommunikation zwischen den Knoten erfolgt dabei entweder direkt oder im Wege eines Multi-Hop-Verfahrens . So kann die Kommunikation zwischen einem Objektknoten Ol und einem Zugangsknoten Zl im Rahmen des Multi-Hop-Verfahrens über verschiedene Kommunikationspfade erfolgen: bspw. Ol - 03 - 06 - A2 - Zl (A2 steht für Ankerknoten 2) oder bspw. alternativ über 01 - 03 - Z3 - 05 - Zl (Z3 steht für Zugangsknoten 3) . Liegen die Knoten Ol und Zl bspw. innerhalb der Sende- und Empfangsreichweite des jeweils anderen

Knotens, so erfolgt die Kommunikation typischerweise direkt zwischen Ol und Zl .

Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es ein sich selbst organisierendes Netzwerk mit beliebiger Topologie beschreibt, d.h. die Kommunikation erfolgt nicht nur direkt zwischen Objektknoten und Zugangsknoten, sondern sie kann zwischen beliebigen Knoten stattfinden. Das System vermascht sich selbstständig nach vorgegebenen Kriterien.

Weiterhin kommunizieren die Knoten vorzugsweise derart miteinander, dass sie sich gegenseitig überwachen und sie bestimmte, von ihnen erfasste Veränderungen erkennen und anderen Knoten mitteilen, bzw. von dem Netzwerk jederzeit abrufbar speichern. Zu diesen Veränderung zählen bspw. Veränderungen in der gegenseitigen Lage (Position) der Knoten und das

Entfernen oder das Hinzufügen von Objekten. So wird bspw. das Entfernen eines Objektes aus dem Netzwerk aus dem Abreißen des Funkkontaktes zu diesem Objektknoten oder einer Abschwächung der Funkverbindung unter einem vorgebbaren Schwellwert von den vorher in Funkreichweite befindlichen benachbarten Funkknoten erkannt.

Das vorliegende Verfahren ermöglicht somit die Erfassung und Lokalisierung von Objekten, und damit die Verwaltung von Objekten mit einem Inventar- oder

Betriebsmittelverwaltungssystem oder in einem Logistiksystem. Das Inventar- oder Betriebsmittelüberwachungs- system umfasst dabei drahtlos miteinander kommunizierende Objekt-, Anker-, und Zugangsknoten, die sich gegenseitig vernetzen und überwachen. Das aus den

Knoten gebildete System ist dadurch selbstständig in der Lage, Veränderungen in der Struktur der Knoten, beispielsweise durch das Entfernen eines Objektes oder

das Bewegen eines Objektes, d.h. der Veränderung der Position eines Objektknotens zu erkennen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung verfügen ein, mehrere oder alle Objektknoten jeweils mittelbar- oder unmittelbar über eine Sensorik, mit der ein oder mehrere Eigenschaften des jeweiligen Objektes oder einer Umgebung des jeweiligen Objektes erfasst und an andere Knoten mitgeteilt werden. Damit werden bspw. aktuelle Betriebsdaten oder Zustandsinformationen über das jeweilige Objekt, sowie Informationen über dessen Umgebung erfasst und im Netzwerk verfügbar gemacht. Darüber hinaus erfassen Sensoren Umgebungsparameter, wie bspw. Temperatur, Druck oder Feuchtigkeit der Umgebungsluft. In einer weiteren Ausführungsform erfassen zusätzliche Sensoren Parameter, die Auskunft über den Zustand des Objektes selbst liefern, wie bspw. Betriebstemperatur, Objektdrehzahl, Ölstand, Füllmenge, Batterieladung etc.. Vorteilhafterweise verfügen einige oder alle Knoten auch über Sensoren oder Einrichtungen, die Manipulationen oder Beschädigungen des Knotens, der Abschirmungen von Knoten und die der Entfernung von Knoten erkennen.

Neben der Kennung weisen die Knoten in ihrer jeweiligen Speichereinheit vorzugsweise auch weitere Informationen auf, die beispielsweise ein selbstständiges, autonomes und intelligentes Verhalten der Knoten ermöglichen. Diese zusätzlichen Informationen enthalten:

semantische Informationen, die das Objekt näher beschreiben (bspw. „Tisch", „Schrank", „Arzt", „Pflegepersonal") , erlaubte Bereiche (bspw. „Objekt darf nicht im Entwicklungsbereich stehen", „Objekt gehört

Abteilung xy", „Objekt soll nur im Erdgeschoß Stock stehen") ,

Umgebungsbedingungen („Betriebstemperatur 0 bis 20 °C") , - Positionsinformationen, sowie zeitliche Informationen.

Weitere zusätzliche Informationen können optional gespeichert werden. Durch diese einem Knoten zugeord- neten Informationen, lassen sich direkt vor Ort räumlich begrenzte Aufgaben und Aktivitäten autonom erledigen, ohne dass ein Zugang zu einer zentralen Instanz, beispielsweise zu einem zentralen Server oder einer Recheneinheit, benötigt wird. Intelligenz wird somit in das Netzwerk verlagert.

Jeder Knoten umfasst eine Verarbeitungseinheit, eine Stromversorgung, eine Speichereinheit sowie eine Sende/Empfangseinheit. Die Verarbeitungseinheit verwaltet und speichert Informationen. Sie führt eine oder mehrere Anwendungen aus, wie bspw. regelmäßiges Aussenden von Signalen bzw. Daten, Auswerten semantischer Abfragen oder Informationsgewinnung aus der Umgebung, bspw. durch Ermitteln der Nachbarschafts- beziehungen des Knotens, Bestimmung der eigenen

Position etc.. Die Anwendungen können dabei selbständig autonom oder von außen veranlasst ablaufen.

Die Stromversorgung versorgt den Knoten mit Energie. Dabei können Primärzellen, aufladbare Akkus, autarke Energiegewinnung durch Solarzellen oder Rüttelgeneratoren, Piezoelemente oder Peltier-Elemente eingesetzt werden.

Die Sende-/Empfangseinheit besteht aus einer Übertragungseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit den anderen Knoten. Üblicherweise wird hierzu die Funktechnik eingesetzt. Allerdings eignen sich je nach Anwendungsfall auch optische, akustische oder andere drahtlose Kommunikationstechniken. Die Sende-/Empfangseinheit übernimmt ebenso das Netzwerkmanagement zur Erkennung benachbarter bzw. erreichbarer Knoten.

In einer Weiterbildung ist zumindest ein Zugangsknoten mit einem weiteren Netzwerk und/oder einem Zentralrechner verbunden, mit dem der Zugangsknoten Daten austauscht. Eine weitere Alternative stellt die Koppelung mehrerer jeweils aus Objekt-, Anker- und Zugangsknoten bestehender Netzwerke über ein oder mehrere Zugangsknoten oder einen Zentralrechner dar.

In einer weiteren Weiterbildung verfügen ein, mehrere oder alle Objektknoten über eine Eingabeeinheit, über die zumindest das Objekt kennzeichnende Daten eingegeben werden. Vorteilhafterweise verfügen die Objektknoten daher jeweils auch über eine Ausgabeeinheit, über die am jeweiligen Objektknoten verfügbare Daten zumindest teilweise ausgegeben oder angezeigt werden können. Diese Variante ermöglicht es das Verfahren bspw. im Bereich der Personaleinsatzplanung und -Überwachung einzusetzen. Dabei wird einer Person ein

Objektknoten zugeordnet. Über das Netzwerk kann der Aufenthaltsort der Person bspw. an einem Zugangsknoten abgerufen werden. Weiterhin kann mit der Person über einen Zugangsknoten und der Eingabe- und Ausgabeeinheit am Objektknoten aktiv kommuniziert werden.

Eine andere Weiterbildung ermöglicht es, dass zur Organisation und/oder zur abgestimmten Steuerung von Einzelprozessen, die an verschiedenen Objektknoten ablaufen, ein entsprechender Datenaustausch zwischen den einzelnen betroffenen Objektknoten selbstständig kooperativ oder von einer anderen Stelle gesteuert erfolgt. So können benachbarte Objektknoten gegenseitig aktuelle Betriebsdaten der ihnen jeweils zugeordneten Objekte, bspw. Produktionsmaschinen, austauschen und bspw. deren gleichmäßige Auslastung autonom regeln. Derartige Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig.

Das vorliegende Verfahren und die zugehörige Anordnung haben gegenüber dem Einsatz der bekannten

Verfahren und Techniken den Vorteil, dass sie nicht an die räumlich begrenzte Reichweite einer Auslesestation gebunden sind, da aktive Knoten innerhalb des Netzwerkes eingesetzt werden. Die Lesesicherheit des Systems wird durch die engmaschige Vernetzung der

Knoten deutlich erhöht, da ein einzelner Knoten nicht direkt mit einer entfernten Lesestation, sondern über ein MuIti-Hop-Verfahren und redundante Routingpfade kommuniziert. Durch die Vernetzung und Intelligenz der Knoten, d.h. durch entsprechende Prozessoren in den

Knoten, können lokal auch anwendungsbezogene Aufgaben übernommen und im Netzwerk selbstständig kooperativ oder delegiert abgearbeitet werden. Das Verfahren

erlaubt weiterhin die Erfassung, Lokalisierung von Objekten und deren Zustand, sowie das Erkennen der Entfernung von Objekten aus dem Netzwerk (bspw. durch Diebstahl) oder der Manipulation an Objekten. Das Verfahren und die Anordnung ermöglicht auch die durchgängige und räumlich hochauflösende Verfolgung der Objekte beispielsweise von Waren in Logistiknetzen. Optional weisen die Knoten auch Aktoren auf, die autonom oder koordiniert angesteuert werden und das jewei- lige Objekt selbst oder dessen Umgebung beeinflussen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Das vorliegende Verfahren und die daraus resultierende Anordnung werden nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den

Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel für eine Gruppe von medizinischen Messgeräten, an die jeweils ein Objektknoten angebracht wurde und die innerhalb eines Krankenhauses verteilt sind, und

Fig. 2 ein Beispiel für eine Gruppe von Messestandpersonal, wobei jeder Mitarbeiter des Messe- Standpersonals mit einem Objektknoten ausgestattet wurde.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Das vorliegende Verfahren wird nachfolgend am Beispiel der Verteilung von medizinischen Messgeräten innerhalb eines Krankenhauses beispielhaft erläutert. Medizinische Messgeräte von hohem wirtschaftlichen Wert werden heute insbesondere in der Intensivmedizin

eingesetzt. Sowohl für Zwecke der Geräteeinsatzplanung als auch für Zwecke der Inventarisierung und Betriebsmittelüberwachung ist es erforderlich, die Aufenthalts- Position der jeweiligen Messgeräte innerhalb des Krankenhauses zu kennen. Besonders für Zwecke der Einsatzplanung ist es darüber hinaus wünschenswert neben der jeweiligen Aufenthaltsposition des Messgerätes auch Informationen über den Betriebs- bzw. Wartungszustand des Gerätes zu erfassen und verfügbar zu machen. Diese Aufgabe kann mit dem beschriebenen Verfahren gelöst werden.

Der Figur 1 ist der Grundriss einer Krankenhausstation mit sechs einzelnen Zimmern sowie einem dazwischen liegenden Flur zu entnehmen. An die in dieser Station vorhandenen medizinischen Messgeräte ist jeweils ein Objektknoten (Ol bis 05) angebracht. In der medizinischen Station sind weiterhin fünf Ankerknoten (Al bis A5) an ortsfesten, bekannten Positionen ange- bracht. Weiterhin sind zwei Zugangsknoten (Zl, Z2) vorhanden, an denen eine Abfrage der erfassten Betriebszustandsdaten der Messgeräte und der Position der jeweiligen Objektknoten mittels einer Tastatureingabe möglich ist. Alternativ können zur Eingabe von Abfragen in den Zugangsknoten auch Spracherkennungs- systeme oder Touchscreens Verwendung finden. Zur Ausgabe der gewünschten Informationen verfügen die Zugangsknoten über einen Monitor. Als alternative Ausgabeeinheiten kommen ebenfalls Displays, Signal- lampen, Lautsprecher oder Druckersysteme in Betracht.

Optional kann über die Eingabeeinheit im Zugangsknoten eine lokale Datenverarbeitung gestartet oder beein- flusst werden oder die gewonnen Daten werden an einen

mit dem Zugangsknoten verbundenen Zentralrechner gesandt. Zur Erfassung des Betriebs- und Wartungszustandes des medizinischen Messgerätes verfügen die Objektknoten über entsprechende Sensoren, die diese Daten am jeweiligen Messgerät erfassen und an das Netzwerk weitergeben. Alle Knoten bilden ein sich selbst vernetzendes drahtlos miteinander kommunizierendes Netzwerk. Der Datenaustausch zwischen einzelnen Knoten erfolgt entweder direkt, beispiels- weise zwischen 02 und 05 oder über ein Multi-Hop-

Verfahren, beispielsweise zwischen 05 und Zl über 05 - 02 - A3 - Al - Zl. Zur Erfassung der Positionen der jeweiligen Messgeräte (01 bis 05) werden die an den jeweils bekannten, festen Positionen installierten Ankerknoten (Al - A5) sowie die fest installierten Zugangsknoten (Zl, Z2) verwendet. Die Zugangsknoten können alternativ durchaus auch als mobile Einheiten ausgeführt sein. In diesem Fall werden sie bei Positionsbestimmung analog, wie die ebenfalls mobilen Objektknoten berücksichtigt. Die Positionsbestimmung erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf Basis der Auswertung von Nachbarschaftsbeziehungen der jeweiligen Knoten. Alternativ hierzu kann die Positionsbestimmung aufgrund von Laufzeitmessungen, der von den jeweiligen Objektknoten hierfür jeweils speziell ausgesandten Signalen erfolgen. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, einen oder mehrere Objektknoten mit GPS-Empfängern auszustatten, so dass diese ihre eigene Position selbstständig ermitteln und an die Zugangs- knoten übermitteln, bzw. zunächst speichern.

Über die Zugangsknoten Zl und Z2 ist das medizinische Personal in der Lage einerseits die Position

eines bestimmten Messgerätes, andererseits weitere Informationen über den Wartungszustand oder den Betriebszustand des Gerätes abzufragen. Durch weitere Vernetzung zumindest eines Zugangsknotens mit bei- spielsweise einem zentralen Überwachungsrechner, kann der Wartungs- und Betriebszustand jedes Geräts durch den Überwachungsrechner kontinuierlich überwacht werden, und sollte dieser eine Überschreitung bestimmter Grenzwerte, beispielsweise von Wartungs- Intervallen erkennen, so erfolgt bspw. die Ausgabe eines Warnsignals.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist diese Überwachung des Wartungszustandes in den Objektknoten selbst verlagert. Hierfür kennt der Objektknoten selbst entsprechende Betriebs- oder Wartungsgrenzwerte und vergleicht die Einhaltung dieser Grenzwerte jeweils autonom mit Messwerten ebenfalls vorhandener entsprechender Sensoren. Wird dabei ein Grenzwert überschritten, so sendet der Objektknoten ein entsprechendes Signal aus, welches an den Zugangsknoten abrufbar ist und dort bspw. ein entsprechendes Warnsignal auslöst. Selbstverständlich kann eine derartige Auswertung und Überwachung hinsichtlich ausgesandter Warnsignale auch durch den Überwachungsrechner erfolgen.

Da medizinischen Messgeräte durchaus einen erheblichen wirtschaftlichen Wert darstellen, ist es insbesondere auch sinnvoll, eine entsprechende Warnung auszugeben, sobald ein Objektknoten, d.h. ein Messgerät, aus dem Netzwerk entfernt wird, sei es durch Diebstahl oder durch Störung seiner Sende-/ Empfangs-

einheit . Hierzu überwachen alle Knoten automatisch Veränderungen in ihrer gegenseitigen Position, bzw. ihrer Nachbarschaft .

Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das beschriebene Verfahren zur Anwesenheitskontrolle und Lokalisierung von Standpersonal auf einem Messestand verwendet wird. Jedem Mitarbeiter des Standpersonals wird hierfür ein Objektknoten (Ol bis 04) zugeordnet. Auf dem Messestand sind fünf Ankerknoten mit festen und bekannten Positionen verteilt . An der Informationstheke des Messestandes befindet sich eine Zugangsstation (Zl) . Die Objektknoten sowie die ZugangsStation umfassen zusätzliche Datenbeingabe- sowie -ausgabeeinheiten. Über die Zugangsstation kann der Aufenthaltsort jedes Messestandmitarbeiters abgefragt werden. Eine Eingabeeinheit an jedem Objektknoten ermöglicht es dem jeweiligen Mitarbeiter zudem Informationen über seine gegenwärtige Tätigkeit einzugeben und diese dem Netz verfügbar zu machen. So ist es ihm damit beispielsweise möglich in seinem Objektknoten die Information zu hinterlegen, dass er gerade im Kundengespräch ist. Über das Netzwerk kann diese Information jederzeit abgefragt werden. Neben der Position dieses Mitarbeiters ist auch diese Information am Zugangsknoten abrufbar. Der Zugangsknoten ermöglicht zudem die Erfassung aller am Messestand anwesenden Mitarbeiter. Weiterhin kann über den Zugangsknoten an einen bestimmten Messestandmitarbeiter auch eine Information gezielt übermittelt werden, beispielsweise dass der Mitarbeiter an der Informationstheke benötigt wird. Auch ein gezielter Informationsaustausch zwischen einzelnen Mitarbeitern (Objektknoten) ist möglich. So

kann ein Mitarbeiter (Ol) eine Nachricht gezielt an seinen Kollegen (03) senden.

Bezugszeichenliste

Al - A5 Ankerknoten Ol - 05 Objektknoten Zl - Z2 Zugangsknoten