Die Erfindung kann dem Bereich der Versorgungstechnik im weiteren Sinne zugeordnet werden. Es ist in der konventionellen Versorgungs- technik üblich, den Medienverbrauch, d. h. die verbrauchten Mengen leitungsgebundener Medien, wie Wasser, Gas, Wärme oder elektrische Energie, mit Verbrauchszähtern zu messen und den gemessenen Ver- brauch dem Verursacher bzw. dem Verbrauchsstelleninhaber bzw.

Nutzungsstelleninhaber in Rechnung zu stellen. Verbrauchsstelle bzw.

Nutzungsstelle in diesem Sinne kann eine Wohnung, ein Haus, eine Fabrikanlage usw. sein, also eine mit dem betreffenden Medium zu versorgende Einheit, für die der Medienverbrauch jeweils abzurechnen bzw. zu kontrollieren ist.

Zur Verbrauchserfassung werden die vor Ort an den Verbrauchsstellen installierten Verbrauchszähier üblicherweise in regelmäf3igen Zeitabstän- den von Ablesern, also hierzu ausgebildeten Personen, kontrolliert und abgelesen. Die abgelesenen Verbrauchswerte werden dann in ein Abrech- nungssystem des betreffenden Versorgungsunternehmens zum Zwecke der Erstellung der Rechnung für den Kunden eingegeben.

Eine erste Verbesserungsmögtichkeit ist die Zählerfernablesung, bei der der Zählerstand eines (elektronischen) Zäh ! ers über geeignete Kommuni- kationssysteme zur Abrechnungsstelle des Versorgungsunternehmens übertragen wird, so daß die Verbrauchsstelle für den Ablesevorgang nicht mehr aufgesucht werden muß und in diesem Sinne ein Betreten der Wohnungen durch Ableser nicht mehr erforderlich ist. Hierdurch kann der Personalaufwand für die Verbrauchsdatenerfassung erheblich verringert werden. Ferner lassen sich Ablese- und Eingabefehler drastisch reduzie- ren.

Besonders im Wohnungs-Altbestand bereitet aber die Installation von Kommunikationsleitungen, Bus-Systemen etc. erhebliche Kosten. Ferner sind die Installationsarbeiten störend für die Wohnungsinhaber. Die Fernübertragung der Verbrauchsdaten zur Abrechnungsstelle über Mo- dem und Telefon ist wegen der vergleichsweise hohen Telefon-Grundge- bühren unwirtschaftlich, insbesondere bei nur monatlicher Zähterabtesung und erst recht bei nur jährlicher Zählerablesung.

Auch moderne Funktelefonsysteme würden neben den beträchtlichen Gerätekosten sehr hohe laufende Grundgebühren erfordern und daher unwirtschaftlich für die Übertragung der Verbrauchsdaten zur Abrech- nungsstelle sein.

Schwierig bei dieser Art der Verbrauchserfassung und Abrechnung ist auch der organisatorische Aufwand für die Rechnungserstellung und die Zahlungsüberwachung.

In einigen Ländern wird das sog. Prepayment-Modell favorisiert, bei dem das betreffende Medium gegen Vorauszahlung bereitgestellt wird. Der Verbrauchszähler wird dazu im einfachsten Fall manipulationssicher mit einer Abrechnungs- und Kontrolleinheit mit Münzeingabe ausgestattet, wobei ein Absperrelement (Absperrventil oder Stromschalter) jeweils eine

dem Wert der eingegebenen Münzen entsprechende Verbrauchsmenge zum Verbrauch freigibt. Modernere Lösungen verwenden zur Wertein- gabe Karten statt Münzen (ähnlich den weit verbreiteten Telefonkarten).

Damit lassen sich alternativ zu finanziellen Wertzuweisungen Verbrauchs- mengenzuweisungen, etwa in m3, kWh usw. machen, wobei sich die Verbrauchsmengenzuweisungen leichter mit der Verbrauchsanzeige üblicher Verbrauchszähler in Beziehung setzen laf3t. Nachteile einer solchen Karten-Lösung sind die Kosten der Karten, die Kosten für die automatischen Kartenleser und vor allem Handhabungs- und Bedienungs- probleme. Aus Sicherheitsgründen kommen nur die teuren Chipkarten und nicht die einfachen Magnetkarten in Frage. Es müssen normalerweise Spezialkarten eingesetzt werden, die für jeden Versorger verschieden codiert werden müssen, so daß die Nutzer bei mehreren getrennten Versorgern für die einzelnen Medien auch mehrere verschieden codierte Karten kaufen oder aufladen lassen müßten. Es ist darüber hinaus ein relativ großer Aufwand zu treiben, um die vorstehend genannten Prepay- ment-Systeme einigermaf3en manipulationssicher betreiben zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein komfortables und zuver- lässig funktionierendes Verbrauchskontrollsystem bzw. Nutzungskontroll- system anzugeben, das mit vergleichsweise geringem Aufwand betreib- bar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen : ein System zur Kontrolle des Verbrauchs bzw. der Nutzung eines Medi- ums, wie z. B. elektrischer Strom, Gas, Wasser, Wärme oder dgl., an einzelnen Verbrauchsstellen, wobei jeder Verbrauchsstelle eine jeweilige Verbrauchsmenge des Mediums, insbesondere gegen Vorauszahlung oder ggf. auf Kredit zugewiesen werden kann, die vom Medienversorger für die betreffende Verbrauchsstelle bereitzustellen ist, wobei jede Ver-

brauchsstehe mit einer Verbrauchskontrolleinrichtung ausgestattet ist und jede Verbrauchskontrolleinrichtung folgende Elemente umfaßt: a) eine Verbrauchsmeßeinrichtung zur Erfassung des tatsächlichen Medienverbrauchs an der betreffenden Verbrauchsstelle, b) eine steuerbare Sperreinrichtung, mittels welcher die Medienver- sorgung in bezug auf die betreffende Verbrauchsstelle unterbro- chen werden kann, falls die zugewiesene Verbrauchsmenge durch den tatsächtichen Medienverbrauch erschöpft wird, und c) eine die Sperreinrichtung steuernde Steuereinrichtung, die den mittels der Verbrauchsmengenmeßeinrichtung erfaßten tatsächli- chen Medienverbrauch mit der jeweiligen zugewiesenen Ver- brauchsmenge vergleicht und die die Sperreinrichtung zum Sperren der Medienversorgung der Verbrauchsstelle aktiviert, falls die zugewiesene Verbrauchsmenge durch den tatsächlichen Medien- verbrauch erschöpft wird, wobei die Steuereinrichtung einen Empfänger zum Empfang eines Informationssignals von einer Datensendezentrale umfaßt, welches Informationen über die zugewiesene Verbrauchsmenge enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine in das System integrierbare Verbrauchskontrolleinrichtung zur Installation an einer Verbrauchsstelle.

Das System nach der Erfindung kann als Prepayment-System betrieben werden, bei dem die Verbrauchsmengenzuweisung pro Verbrauchsstelle und somit die Verbrauchsmengenkontrolle per Informationssignal erfolgt.

Bei dem System nach der Erfindung reicht unidirektionale Datenüber- tragung zu den Verbrauchsstehenempfängern aus, so daß vor Ort an den Verbrauchsstetien keine Sendeeinrichtungen erforderlich sind.

Sofern die unidirektionelle Datenübertragung über Leitungen erfolgen soll, so kann hierzu ggf. ein ohnehin installiertes Leitungsnetz (mit) benutzt werden, beispielsweise ein Telefonnetz oder/und ein Kabelfernseh-Kabel-

netz, über das die Sendezentrale Wertbotschaften, also Verbrauchs- mengenzuweisungsdaten, adressiert an die betreffenden Verbrauchs- stellen übertragen kann.

Gemäß einer bevorzugteren Ausgestaltung der Erfindung soll die unidirek- tionale Datenübertragung jedoch per Funk stattfinden. Der Empfänger ist in diesem Fall ein Funkempfänger, der das Informationssignal als Funksi- gnal von der Sendezentrale bzw. von einem mit der Sendezentrale kommunizierenden Sender empfängt. Die Installation insbesondere batteriebetriebener Funkempfänger vor Ort ist mit geringstem Aufwand mögtich und verursacht geringere Kosten als die Installation leitungs- gebundener Datenempfangsgeräte.

Denkbar im Rahmen der Erfindung sind auch Mischformen der drahtlosen und drahtgebundenen unidirektionalen Datenübertragung von einer Sendezentrale zu den betreffenden Verbrauchsstellen, so daß z. B. ein Teil der Übertragungsstrecke drahtlos und ein anderer Teil der Übertragungs- stelle drahtgebunden sein kann, wobei ggf. Zwischenempfänger und Zwischensender erforderlich sind.

Der Betrieb des Prepayment-Systems im weiteren Sinne kann beispiels- weise so organisiert sein, daß bei dem Versorgungsunternehmen, wel- ches das betreffende Medium bereitstellt, Konten für die in das System einbezogenen Verbrauchsstellen geführt werden. Die Konteninhaber, nämtich die die Verbrauchsstellen nutzenden Kunden des Versorgungs- unternehmens, können an ihrem jeweiligen Medienbedarf ausgerichtete Vorauszahlungen auf ihre Konten, beispielsweise monatliche Abschlags- zahlungen, leisten. Entsprechend der Vorauszahlung für den Medienver- brauch an einer betreffenden Verbrauchsstelle ist eine bestimmte Menge des Mediums an der Verbrauchsstelle bereitzustellen.

Wird der Kontostand für die betrachtete Verbrauchsstelle durch Ein- zahlung aktualisiert, also erhöht, so kann daraufhin eine entsprechende Wertübertragung (Übertragung neuer Verbrauchsmengenzuweisungs- daten) vorzugsweise per Funk von der Sendezentrale des Versorgungs- unternehmens zur Steuereinrichtung der Verbrauchsstelle erfolgen. Das Funksignal (Informationssignal) enthält wenigstens die eindeutige Adres- se der Verbrauchsstelle und die neue Wertinformation, die der betreffen- den Steuereinrichtung direkt oder indirekt die zum Verbrauch an der Verbrauchsstelle bereitzustellende Verbrauchsmenge indiziert. Die Wert- information kann ein dem aktuellen Vorauszahlungsbetrag entsprechen- der Inkrementalwert sein, der von der jeweils adressierten Steuereinrich- tung vor Ort einem etwaig noch vorhandenen Verbrauchsmengenzuwei- sungsguthaben hinzuaddiert wird, um einen neuen Vergleichswert für den Vergleich mit dem tatsäch ! ichen Verbrauch zu berechnen. Bevorzugt wird jedoch nicht die Übertragung der jeweiligen inkrementalen Verbrauchs- mengenzuweisungen, sondern die Übertragung von Absolutwerten, die von der Steuereinrichtung unmittelbar oder ggf. nach Multiplikation mit einem Umrechnungsfaktor für den Verbrauchsmengenvergleich her- angezogen wird. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Absolutwert um einen Wert, der in bezug auf den Verbrauchszähter der betreffenden Verbrauchsstelle den absoluten künftigen Zählerstandswert repräsentiert, bei dessen Erreichen die aktuet ! vorausbezahle Verbrauchsmenge er- schöpft ist. Eine solche Übertragung und Verarbeitung der absoluten Zählerstandsdaten anstelle von Verbrauchsmengenzuweisungsinkremen- ten hat den Vorteil, daß aus Sicherheitsgründen ohne Probleme Mehr- fachübertragung der betreffenden Wertbotschaft von der Sendestation zu der betreffenden Verbrauchsstelle erfolgen kann. Würde man nur die Verbrauchsmengenzuweisungsinkremente übertragen und in den betref- fenden Steuereinrichtungen jeweils aufaddieren, so wäre dafür Sorge zu tragen, daß bei Mehrfachübertragung keine Duphzierung bzw. Vervielfälti- gung der zugewiesenen Verbrauchsmenge vor Ort an der Verbrauchs- stelle erfoigt. Bei dem bevorzugten Betrieb des Systems nach der Erfin-

dung mit Übertragung der Absolut-Zählerstandsdaten als Verbrauchs- mengenzuweisungsdaten erfotgt in der Steuereinrichtung vor Ort keine Summation der Verbrauchsmengenzuweisungsdaten, sondern eine Übernahme der aktuell übertragenen Daten für den Vergleich mit dem tatsächlichen Verbrauch. Die Steuereinrichtung vergleicht den mittels der Verbrauchsmeßeinrichtung erfaßten (akkumulierten) Wert der jeweiligen tatsächtich verbrauchten Menge des Mediums mit dem (absoluten akku- mulierten) Wert der zugewiesenen und freizugebenden Verbrauchsmenge für die betreffende Verbrauchsstelle. Uberschreitet nun der tatsächliche Medienverbrauch die zugewiesene Verbrauchsmenge, so sorgt die Steuereinrichtung dafür, daß die Sperreinrichtung die weitere Versorgung der Verbrauchsstelle mit dem Medium unterbricht. Der Kunde kann nun durch erneute Vorauszahlung bei dem Versorgungsunternehmen errei- chen, daß er weiterhin mit dem Medium versorgt wird. Das Versorgungs- unternehmen übersendet die entsprechende Wertnachricht vorzugsweise per Funk an die Verbrauchsstelle und die Sperreinrichtung gibt die Versorgung der Verbrauchsstelle wieder frei.

In den meisten Fällen wird die Sperreinrichtung überhaupt nicht aktiviert werden müssen, da durch jeweilige rechtzeitige Vorauszahlung stets ein Wertguthaben in bezug auf die betrachtete Verbrauchsstelle vorhanden ist, wobei jede Aktualisierung des Wertguthabens als neue Verbrauchs- mengenzuweisungsinformation vorzugsweise per Funk zur Kontroll- einrichtung der Verbrauchsstelle übertragen wird.

Das System nach der Erfindung ermöglicht es, eine ggf. vorgeschriebene minimale Grundversorgung unabhängig von einer Vorauszahlung auf- rechtzuerhalten. Beispielsweise kann per Informationssignal zu bestimm- ten Zeiten eine jeweilige Grundversorgungsmenge des Mediums an einer betreffenden Verbrauchsstelle freigegeben werden.

Das System nach der Erfindung weist eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber Verbrauchskontrollsystemen nach dem Stand der Technik auf.

So sind beispielsweise keine Wertkarten erforderlich, wie sie oben angesprochen wurden. Damit entfallen die Kosten, Verlustmöglichkeit, Fehlbedienung, Kopier- und Maniputationsmögtichkeit der Karte.

Der Funkempfänger kann wasserdicht und manipulationssicher in das Gehäuse der jeweiligen Steuereinrichtung integriert werden. Die Ver- brauchsmeßeinrichtung, die Sperreinrichtung und die Steuereinrichtung können zu einer Einheit zusammengefaßt sein (Verbrauchskontrolleinrich- tung als integriertes Prepayment-Endgerät). Bei einem solchen integrier- ten Prepayment-Endgerät kann z. B. dieselbe Anzeige den Zählerstand der Verbrauchsmeßeinrichtung und den noch verfügbaren Restwert, z. B. im Wechsel, anzeigen.

Die Wertzuweisung oder Verbrauchsmengenzuweisung ist im Gegensatz zu den oben angesprochenen Prepayment-Kartensystemen an einen bestimmten Empfänger gebunden. Damit kann im Streit- oder Zweifelsfall über den durch Vorauszahlung erworbenen Anspruch auf Medienver- sorgung stets zähterbezogen das insgesamt für die betreffende Ver- brauchsstelle freigegebene Verbrauchsquantum mit dem von der Ver- brauchsmeßeinrichtung erfaßten Verbrauchswert verglichen und auf Konsistenz (Verbrauchswert muß stets kleiner als der Wert des freigege- benen Verbrauchsquantums sein) überprüft werden. Wird an der Ver- brauchsstelle der verfügbare Restwert angezeigt, so faßt sich bei Wech- sel der Verbrauchsmeßeinrichtung, d. h. des Verbrauchszählers, oder bei Wechsel des die Verbrauchsstelle nutzenden Kunden stets eine Wertsi- cherung des übertragenen Guthabens erreichen.

Das unidirektionale Datenkommunikationssystem des Verbrauchskontroll- systems nach der Erfindung muß nicht sehr hohen Ansprüchen genügen, da die jeweiligen Datenmengen und die Datenübertragungsraten bei der

Informationsübertragung vom Sender zu den Verbrauchsstelien klein sind.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verbrauchskon- trollsystems nach der Erfindung wird als Funk-Datenkommunikations- system ein sog. Pager-System verwendet. Hierbei handelt es sich um ein einfaches, zentralistisches, unidirektionales Datenkommunikationssystem.

Bisher werden Pager-Systeme allgemein dazu genutzt, um gezielt be- stimmten Personen preisgünstig per Funk kurze Nachrichten in Form von Ziffern oder kurzen Texten zukommen zu lassen. Derzeit betriebene Pager-Systeme haben eine niedrige Datenrate (1200 Baud), eine geringe HF-Gesamtbandbreite, empfindliche (-120 dbm) und stromsparende Empfänger (Batteriebetriebszeit mit Knopfzellen meist ca. 1000 Stunden) mit einfachem LCD-Disptay. Bei solchen unidirektionalen Funk-Datenüber- tragungssystemen kann - wie beim Rundfunk - ein zentraler Leistungs- sender ein sehr großes Gebiet abdecken, so daß die Funkzellen-Infra- struktur im Gegensatz zur Infrastruktur bei der Funktelefon-Technologie sehr weitmaschig und preisgünstig realisiert werden kann. Hinzu kommt, daß bei solchen Pager-Systemen das Datenaufkommen wegen der niedrigen Datenrate und der kurzen Nachrichten ! änge im Mittel weniger als ein Tausendstel der Gesamtübertragungskapazität im Vergleich zur Funktelefon-Technologie erfordert, so daß eine einzige Funkstation nicht nur funk-, sondern auch datentechnisch leicht 100 000 Pager versorgen kann. Gleichzeitig vereinfacht die ausschließlich zentrale Initiative-Mög- lichkeit und die Speicher- und Verzögerbarkeit der Datenübertragung die Steuerung der Belegung und die Nutzbarkeit des Funkkanals dieser Systeme erheblich. Da die Endgeräte keinen Sender enthalten, können sie klein und kostengünstig realisiert werden, wobei sie einen geringen Strombedarf haben. Die niedrige Empfangsdatenrate ermögticht ferner einfache und empfindliche Empfänger. Zur Sicherung gegen Datenverlust bei der Funkübertragung werden Pager-Nachrichten normalerweise numeriert und mehrfach in wachsenden Zeitabständen übersandt. Der Pager-Empfänger kann dann bei Empfang einer Wiederholung dies erken- nen und die Wiederholung einfach ignorieren. Jeder Empfänger erhält

eine eindeutige Rufnummer. Als Beispiel für ein Pager-System in Deutsch- land kann das"SCALL"-Angebot der deutschen Telekom genannt wer- den. Bei dem"SCALL"-Angebot werden keine Grundgebühren fällig, sondern es wird nur für die Übermitttung einer Nachricht eine feste Gebühr verlangt.

Die vorstehend beschriebenen Vorteile der Pager-Systeme können bei dem Verbrauchskontrollsystem nach der Erfindung mit unidirektionaler Funkübertragung ausgenutzt werden.

Alternativ zu solchen konventionellen Pager-Diensten kommen auch andere Broadcast-artigen Datenübertragungssysteme in Frage, die die Übertragung einer Wertbotschaft und einer jeweiligen Empfängeradresse ermöglichen. Da nur eine relativ geringe Übertragungskapazität erforder- lich ist, könnte die Funkübertragung der Wertbotschaften (Verbrauchs- mengenzuweisungsinformationen) auch mittels konventioneller Hörfunk- sender - z. B. außerhalb des Hörbereichs, wie beim deutschen RDS (Radio-Daten-System) oder ggf. über konventionelle Fernsehsender in der Fernseh-Austast-Lücke, wie beim Videotext-System, erfolgen.

Aber auch andere für einen Versorgungsdienstleister zugängliche Sende- frequenzen könnten für den Aufbau eines eigenen zentralisierten Broad- cast-Dienstes herangezogen werden. Bei der typischen Nachrichten ! änge einer Wertbotschaft mit eindeutiger Empfängeradresse und Verbrauchs- mengenzuweisungsinformation oder Wertinformation von zusammen etwa 16 Nutzbytes und einer Gesamtlänge einschließlich Verschlüsselung und Sicherungs-Schicht von insgesamt z. B. 200 Bit ergibt sich bei einer Übertragungsrate von 1200 Baud eine Übertragungsdauer von nur 1/6 Sekunde. Wird die Botschaft aus Sicherheitsgründen jeweils in verschie- denen Zeitabständen z. B. insgesamt sechsmal übertragen, so können pro Stunde über einen einzigen Funkkanal im Mittel bis zu 3600 Verbrauchs- stellen angesprochen werden, um die Medienversorgung jeweils frei-

zugeben bzw. zeitlich zu verlängern. Bei im Mittel monatlicher Aktualisie- rung der Verbrauchsmengenzuweisung würde dann die kommunikations- technische Kapazität nur eines Senders für diese Anwendung bis zu ca.

2, 6 Mio. Verbrauchsstellen ausreichen.

Mit modernen Verschlüsselungstechniken, wie digitaler, zeitabhängiger Signatur, kann man erreichen, daß sich trotz des offenen und ungesicher- ten Standard-Kommunikationskanals zum Empfänger (Prepayment-Pager) an der Verbrauchsstelle ein unautorisierter Wertübertrag sicher aus- schlief3en laf3t. Falls in einer Ausführungsform der Betrieb des Systems nach der Erfindung so gestaltet sein sollte, daß die übertragenen Ver- brauchsmengenzuweisungsdaten inkrementale Verbrauchsmengenzuwei- sungswerte entsprechend dem zuletzt eingezahlten Vorauszahlungs- betrag sind, so kann z. B. die Zeichenfolge des Wertcodes zeitabhängig verschlüsselt werden, so daß ein Auffangen der Wertübertragungsbot- schaft und eine spätere Wiederholung (also eine Wertduplizierung) erkannt und verhindert werden kann. Außerdem kann die Zielnummer der Nachricht, also die Adresse, nochmals mitverschlüsselt werden, so daß auch eine"Umleitung"der Wertnachricht zu einer anderen Verbrauchs- stelle erkannt würde. Aus Gesichtspunkten des Datenschutzes kann die Wertzuweisung bzw. Verbrauchsmengenzuweisung außerdem nicht nur kryptografisch signiert, sondern der übertragene Wert und die Ver- brauchsstellenadresse, z. B. die Zähternummer des zugeordneten Ver- brauchszählers, auch noch zusätzlich kryptografisch verschlüsselt wer- den.

Zum Betrieb des Verbrauchskontrollsystems nach der Erfindung können somit konventionelle Pager-Dienste genutzt werden. Es kommen aber auch alle anderen Broadcast-artigen Datenübertragungsverfahren für das Verbrauchskontrollsystem nach der Erfindung in Frage, die die Funk- datenübertragung von einem geeigneten zentralisierten Sender oder von einer Gruppe von Sendern zu den Verbrauchsstellen ermöglichen und die

je übertragener Botschaft eine eindeutige Empfängeradresse mitübertra- gen konnen.

Die Erfindung betrifft ferner ein System zur Kontrolle der Nutzung eines von einem zentralen Versorger über Leitungen oder ggf. über Funk bereitgestellten Informationsmediums oder Dienstes, wie z. B. Pay-TV- Programme, Datenbanknutzungsmöglichkeiten über Computernetze u. dgl., an einzelnen dezentralen Nutzungsstellen, wobei jeder Nutzungs- stelle ein jeweiliges Nutzungsguthaben, insbesondere gegen Vorauszah- lung oder ggf. auf Kredit zugewiesen werden kann, so daß die betref- fende Nutzungsstelle entsprechend dem zugewiesenen Nutzungsgutha- ben mit dem Medium/Dienst vom Versorger zu versorgen ist, wobei jede Nutzungsstelle mit einer Nutzungskontrolleinrichtung ausgestattet ist und jede Nutzungskontrolleinrichtung folgende Elemente umfaßt : a) eine Meßeinrichtung zur Erfassung der tatsächlichen Mediennut- zung an der betreffenden Nutzungsstelle, b) eine steuerbare Sperreinrichtung, mittels welcher die Nutzungs- mögtichkeit des Mediums/Dienstes in bezug auf die betreffende Nutzungsstelle unterbrochen werden kann, falls das zugewiesene Nutzungsguthaben durch die tatsächliche Nutzung verbraucht wird, und c) eine die Sperreinrichtung steuernde Steuereinrichtung, die die mittels der Meßeinrichtung erfaßte tatsächliche Nutzung des Mediums/Dienstes mit dem jeweiligen zugewiesenen Nutzungs- guthaben vergleicht und die die Sperreinrichtung zum Sperren der Versorgung der Nutzungsstelle mit dem Medium/Dienst bzw. zum Unterbrechen der Nutzungsmöglichkeit an der Nutzungsstelle aktiviert, falls das zugewiesene Nutzungsguthaben durch die tatsächliche Nutzung erschöpft wird, wobei die Steuereinrichtung einem Empfänger zum Empfang eines Informationssignals von einer Datensendezentrale umfaßt, welches Informationen über das zugewiesene Nutzungsguthaben enthält.

Das vorstehend angegebene Nutzungskontrollsystem entspricht in seiner Struktur dem Verbrauchskontrollsystem über die mengenmäßig erfaß- baren Versorgungsmedien, wie Strom, Gas, Wasser, Wärme. Insoweit sind die in bezug auf das Verbrauchskontrollsystem beschriebenen Vorteile und entsprechend angepaßten Merkmale auf das vorstehend genannte Nutzungskontrollsystem für Informationsmedien/Dienste übertragbar. Informationsmedien/Dienste im hier betrachteten Sinne können beispielsweise sein : Pay-TV-Dienste über Kabel oder via Satellit, Radio, Telekommunikationsdienste, über Internet erreichbare Daten- banken, Bibliotheken u. dgl.

Bei aligemein verschlüsselt angebotenen Informationsmedien, wie Pay- TV-Dienste, wird die Sperreinrichtung einen Decoder umfassen, der das verschlüsselt empfangene Programm decodiert bzw. entschlüsselt und somit an der dezentralen Nutzungsstelle nutzbar macht. Beim Übergang der Sperreinrichtung in den Sperrzustand wird der Decoder dann automa- tisch passiv geschaltet, so daß das Programm nicht mehr unverschlüsselt bereit steht, bis das Nutzungsguthaben für die Nutzungsstelle aktualisiert wird.

Weiterbildungen des im Anspruch 18 angegebenen Systems zur Kontrolle der Nutzung eines Informationsmediums oder Dienstes sind in den Ansprüchen 19 - 25 angegeben. In den Ansprüchen 26 - 32 ist eine Nutzungskontrolleinrichtung für das Nutzungskontrollsystem nach der Erfindung beansprucht.

Die Nutzungserfassung wird in den meisten Fällen eine Erfassung der Zeit der Nutzung des Informationsmediums/Dienstes sein, wobei es vor- gesehen sein kann, daß die Nutzungszeiten mit Gewichtungsfaktoren zu gewichten sind. Als Beispiel hierfür sei genannt die Gewichtung von Nutzungszeiten bei Nutzung eines Telefondienstes, und zwar abhängig davon, ob ein Ferngespräch oder ein Ortsgespräch geführt wird. Im Falle

eines Ferngesprächs ist die Gebühreneinheit regelmäßig kleiner als im Falle eines Ortsgesprächs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezug- nahme auf das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 erläutert.

Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Weise einen Teil eines Medienver- sorgungsnetzes, und zwar ein Leitungsnetz 1 für die Wasserversorgung einer Vielzahl von Verbrauchsstellen 3, die über das Leitungsnetz 1 mit einem Trinkwasser-Reservoir 5 eines betreffenden Waserversorgungs- unternehmens verbunden sind.

Bei den Versorgungsstellen 3 kann es sich um Häuser, Wohnungen und dgl. handeln, für die jeweils gesondert eine Verbrauchserfassung erfolgt.

Als Verbrauchsmeßeinrichtung ist an jeder Verbrauchsstelle ein Wasser- zähter 7 installiert, der seinen Zäh ! erstand entsprechend der an der betrachteten Verbrauchsstelle 3 dem Leitungsnetz 1 entnommenen Wassermenge erhöht, um den tatsächtichen Wasserverbrauch an der Verbrauchsstelle 3 zu erfassen. Der Wasserzähler 7 ist an einer elek- tronischen Steuereinrichtung 9 angeschlossen, die Zäh ! erstandsdaten von dem Wasserzäh ! er 7 erhä ! t und den jeweiligen Zählerstandswert mit einem Verbrauchsmengenzuweisungswert vergleicht, um festzustellen, ob eine durch Vorauszahlung erworbene Wasserverbrauchsmenge erschöpft ist. Stellt die Steuereinrichtung 9 fest, daß der vom Wasser- zähler 7 elektronisch bereitgestellte Wert des tatsächtichen Wasserver- brauchs den aktuellen Verbrauchsmengenzuweisungswert überschreitet, so läßt die Steuereinrichtung 9 eine Sperreinrichtung 11, nämlich ein von der Steuereinrichtung 9 gesteuertes Absperrventil 11, in den Sperrzu- stand übergehen, wodurch die Wasserversorgung der betreffenden Verbrauchsstelle 3 unterbrochen wird.

Die Steuereinrichtung 9 weist eine Verbrauchsinformationsanzeige 17 und einen Funkempfänger 13 auf. Der Funkempfänger 13 ist per Funksi- gnal von einer Sendestation 15 aus adressierbar, um selektiv zu der Steuereinrichtung 9 der betreffenden Verbrauchsstelle 3 Verbrauchs- mengenzuweisungsdaten mit dem Funksignal zu übertragen. Die Sende- station 15 und die Funkempfänger 13 der Verbrauchsstellen 3 sind Elemente eines sogenannten Pager-Systems, wobei es sich um ein einfaches, zentralistisches, unidirektionales Datenkommunikationssystem handelt. Das Pager-System kann in ein ohnehin vorhandenes Datenkom- munikationssystem eines Pager-Dienstes integriert sein, so z. B. in Deutschland in das"SCALL"-System der Deutschen Telekom.

Die Elemente 7,9, 11 und 13 in Fig. 1 stellen ein Ausführungsbeispiet einer Verbrauchskontrolleinrichtung 4 nach der Erfindung dar.

In bezug auf das in Fig. 1 grob skizzierte Verbrauchskontrollsystem ist es beispielsweise vorgesehen, daß für jede Verbrauchsstelle 3 ein Konto bei dem Versorgungsunternehmen geführt wird. Sobald dem Konto einer jeweiligen Verbrauchsstelle 3 eine Einzahlung gutgeschrieben wird, wird von einer Abrechnungszentrale des Versorgungsunternehmens aus die Funkübertragung einer Wertbotschaft (Verbrauchsmengenzuweisungs- information) von der Sendestation 5 zu der adressierten Verbrauchsstelle 3 ausgelöst. Die Steuereinrichtung 9 der betreffenden Verbrauchsstelle 3 aktualisiert daraufhin den Verbrauchsmengenzuweisungswert, mit dem der tatsächliche Verbrauch zu vergleichen ist. Sollte die Sperreinrichtung 11 vor Empfang der Verbrauchsmengenzuweisungsdaten in ihrem Sperr- zustand gewesen sein, so sorgt die Steuereinrichtung 9 dafür, daß die Sperreinrichtung 11 wieder in den Durchlaßzustand übergeht und die Wasserversorgung für die betreffende Verbrauchsstelle 3 freigibt.

Wie bereits erwähnt, ist das Verbrauchsmengenkontrollsystem nach der Erfindung vorzugsweise so organisiert, daß von der Sendestation 15 zu

den betreffenden Verbrauchsstehen 3 als Verbrauchsmengenzuweisungs- information nicht das Inkrement entsprechend der aktuellen Vorauszah- lung übertragen und von der Steuereinrichtung 9 berücksichtigt wird, sondern ein Wert, der in bezug auf den Verbrauchszähler 7 der betreffen- den Verbrauchsstelle 3 den absoluten künftigen Zählerstandswert re- präsentiert, bei dessen Erreichen die aktuell vorausbezahlte Verbrauchs- menge erschöpft ist. Eine solche Übertragung und Verarbeitung der absoluten Zählerstandsdaten anstelle von Verbrauchsmengenzuweisungs- inkrementen hat den Vorteil, daß aus Sicherheitsgründen ohne Probleme Mehrfachübertragung der betreffenden Wertbotschaft von der Sende- station 15 zur betreffenden Verbrauchsstelle 3 erfolgen kann. Würde man nur die Verbrauchsmengenzuweisungsinkremente übertragen und in den betreffenden Steuereinrichtungen 9 jeweils aufaddieren, so wäre dafür Sorge zu tragen, daß bei Mehrfachübertragung keine Duplizierung bzw. Vervietfättigung der zugewiesenen Verbrauchsmenge vor Ort an der Verbrauchsstelle 3 erfolgt. Bei Übertragung der Zählerstandsdaten als Verbrauchsmengenzuweisungsdaten erfolgt in der Steuereinrichtung 9 vor Ort keine Summation der Verbrauchsmengenzuweisungsdaten, sondern eine Übernahme der aktuell übertragenen Daten für den Ver- gleich mit der tatsächlich verbrauchten Wassermenge.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem System nach Fig. 1 die vor Ort einer jeweiligen Verbrauchsstelle 3 installierte Prepayment-Verbrauchs- kontrolleinrichtung 4 aus Verbrauchszähter 7, Steuereinrichtung 9, Sperr- einrichtung 11 und Funkempfänger 13 als Geräteeinheit ausgebildet sein kann, die ihre elektrische Betriebsenergie aus einer Batterie bezieht.

Insbesondere in Abhängigkeit von den Gegebenheiten der jeweiligen Verbrauchsstellen 3 kann es auch sinnvoll sein, die Sperreinrichtung 11 einerseits und die Steuereinrichtung 9 andererseits konstruktiv vonein- ander zu trennen und nur durch drahtgebundene oder drahtlose lokale Kommunikationssysteme miteinander logisch zu verbinden. Auch hier

reicht die einfachere unidirektionale Kommunikation, diesmal von der Steuereinrichtung 9 zur Sperreinrichtung 11, aus. Auch dieses Kom- munikationssystem sollte durch geeignete kryptografische Verfahren gegen Verfälschung, Duplizierung, Replay und andere Manipulations- techniken gesichert werden. Außerdem sollte die Sperreinrichtung 11 in der Lage sein, die Medienversorgung an der zugeordneten Verbrauchs- stelle 3 auch ohne Zufuhr von externer Hilfsenergie zu beenden, falls ungültige, insbesondere manipulationsverdächtige Signale von der Steuereinrichtung 9 zur Sperreinrichtung 11 übertragen werden.

Bei einer konstruktiven Trennung von Steuereinrichtung 9 einerseits und Verbrauchszäh ! er 7 bzw. Sperreinrichtung 11 andererseits kann man auch z. B. die Summe mehrerer Verbrauchszähler (z.B. mehrere Zapf- stellenzähler in einer Wohnung) und dementsprechend mehrere Sperrein- richtungen 11 einer gemeinsamen Steuereinrichtung 9 zuordnen. Bei konstruktiver Trennung der Elemente 7,9, 11, 13 der Verbrauchskon- trolleinrichtung 4 kann man einzelne Komponenten netzbetrieben realisie- ren, während andere batteriebetriebene Komponenten über Funk ange- koppelt werden können. Es ist daher möglich, den Verbrauchszähier 7 und die Sperreinrichtung 11 an installationstechnisch günstigen Stellen des Waserleitungsnetzes an der Verbrauchsstelle 3 vorzusehen, wohinge- gen der Funkempfänger 13 an einer anderen, funktechnisch günstigeren Stelle plaziert ist.

Zur Einsparung von Strom bzw. zur Vertängerung der Batterielebensdauer kann im Rahmen der Erfindung allgemein vorgesehen sein, daß man die Funkempfänger nicht im Dauerbetrieb betreibt, sondern nur zeitweise einschaltet, z. B. eine Minute je Stunde oder eine Sekunde je Minute usw.

Werden diese periodischen Einschaltpunkte nach bestimmten Regeln unter Einbeziehung der Sendeorganisation der Sendezentrale 15 gewähit, so kann ein entsprechend abgestimmter Sendebetrieb realisiert werden, bei dem eine betreffende Verbrauchsstelle vom Sender 15 jeweils nur

dann adressiert wird, wenn sie empfangsbereit ist. Eine Vereinfachung wäre dabei z.B., daß die jeweiligen Einschaltintervalle zeitlich entspre- chend den letzten beiden Ziffern der funktechnischen Adresse gestaffelt werden. Dann kann die Abrechnungszentrale z. B. anstehende Wertüber- tragungs-Aufträge nach diesen letzten beiden Ziffern der Ziel-Adresse sortieren und die Wertübertragungsbotschaften jeweils nur in dem passenden Zeitschlitz senden. Dadurch wird trotz des Zeitschlitzbetriebs der Empfänger 13 die maximale Gesamt-Übertragungskapazität des Sendesystems nicht reduziert. Erforderlich ist dabei allerdings eine Synchronität der Uhren von Sender 15 und Empfänger 13. Da der Sender 15 aber neben den gezielten (adressierten) Wertübertragungsbotschaften auch zusätzlich z.B. regelmäßige aligemeine Botschaften ("an alle") aussenden kann, so könnte er mit solcher Broadcast-Kommunikation auch die Uhren aller Empfänger 13 regelmäßig synchronisieren.

Letztgenannter Aspekt ist selbstverständlich auch auf das Nutzungskon- trollsystem nach einem der Ansprüche 18 - 25 anwendbar.