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Zeitsynchrone Datenübertragung / Buskommunikation

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017900D
Original Publication Date: 2001-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 160K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Johann Wolf: AUTHOR

Abstract

Systeme der Kommunikation, der Nachrichten und Datenübertragung bzw. Systeme der Buskommunika- tion unterscheiden sich unter anderem in den Zugriffsverfahren und den damit verbundenen Zeit- verzögerungen der eintreffenden Nachrichten. Je nach Zugriffsverfahren lassen sich dabei die tatsäch- lich entstandenen Verzögerungen schwer oder gar nicht mehr ermitteln. Abgesehen von der Verwen- dung schneller Bussysteme mit Echtzeitverarbeitung z.B. in der Prozesstechnik ist damit eine spätere zeit- liche Korrelation verschiedener Ereignisse nicht mehr möglich. Eine quasi ”Zeitgleichheit” kann entweder mit auf- wendigen Echtzeitsystemen erreicht werden, wenn die maximalen Zeitabstände von Nachrichten kleiner sind als das Zeitfenster anhand dessen die Zeitgleich- heit entschieden wird oder mit einer Vielzahl von - parallelen Punkt zu Punkt Verbindungen - der Teil- nehmer zur Verarbeitungseinheit.

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Information / Kommunikation

Zeitsynchrone Datenübertragung /Buskommunikation

Idee: Dr. Johann Wolf, Regensburg

Systeme der Kommunikation,� der� Nachrichten� undDatenübertragung bzw. Systeme der Buskommunika-tion unterscheiden sich unter anderem in denZugriffsverfahren und den damit verbundenen Zeit-verzögerungen der eintreffenden Nachrichten. Jenach Zugriffsverfahren lassen sich dabei die tatsäch-lich� entstandenen� Verzögerungen� schwer� oder� garnicht mehr ermitteln.� Abgesehen� von� der� Verwen-dung schneller Bussysteme mit Echtzeitverarbeitungz.B. in der Prozesstechnik ist damit eine spätere zeit-liche Korrelation verschiedener Ereignisse nicht mehrmöglich.

Eine quasi ”Zeitgleichheit” kann entweder mit auf-wendigen Echtzeitsystemen� erreicht� werden,� wenndie maximalen Zeitabstände von Nachrichten kleinersind als das Zeitfenster anhand dessen die Zeitgleich-heit entschieden wird oder mit einer Vielzahl von -parallelen� Punkt zu Punkt Verbindungen - der Teil-nehmer zur Verarbeitungseinheit.

Für eine Vielzahl von Verarbeitungen ist die soforti-ge� Reaktion� auf� ein� Verarbeitungsergebnis nichtunbedingt erforderlich, so dass prozessgeeigneteEchtzeitsysteme zu aufwendig sind. Wichtig ist aberdie zeitliche Korrelierbarkeit verschiedener Ereignis-se, um daraus - ggf. auch zu einem etwas späterenZeitpunkt - Schlüsse ziehen zu können, z.B. über denZustand einer elektrischen Antage, eines Gebäudes,usw. Was dazu fehlt, ist eine relative oder absoluteZeitinformation jeder Nachricht vom Zeitpunkt ihresAuftretens.

Im folgenden Text werden sowohl ein Übertragungs-system� als� auch� ein� Bussystem� vorgestellt, welchesich des gleichen Lösungsansatzes bedienen. Es wirddaher immer von einem Kommunikationssys-tem/Bussystem, etc. gesprochen.

Vorgeschlagen wird ein Kommunikations-/Bussystem, in welchem die Systemteilnehmer jederNachricht (z.B. einer Meldung eines angeschlossenenSensors) eine absolute oder relative Zeitinformationhinzufügen,� welche� der� Nachrichtenentstehungszeitentspricht. Am Empfangsort� stehen� dann � für� einezeitliche Korrelation einige oder alle Nachrichten mitihrer “Entstehungszeit”� für� eine� Verarbeitung� zurVerfügung.

Bild� 1� zeigt� eine� prinzipielle� Realisierung einesKommunikations-/Bussystemteilnehmers.� Ergänzendzu den beiden Grundkomponenten eines Kommuni-kations-/Bussystemteilnehmers dem System-/Buskoppler� (im� Kommunikationssystem� evtl. mitModem) für� die� Regelung� der� Kommunikation� mitdem� Übertragungsmedium/Bus� und� einer� Verarbei-

Siemens� Technik Report� � � � � Jahrgang 4� Nr.13� � � � � Oktober 2001

Information / Kommunikation

Sensor

Aktor

Schalter

Gerät

Bild 1

System-/Bus-Koppler

"Uhr"

(1)(2)

Verarbeitungseinheit

(3) (4) (5)

(Datenübertragungssystem) bzw. Bus mit Token-Zugriffsverfahren

tungseinheit� für� die angeschlossenen Komponenten(Sensoren, Aktoren, Geräte, Schalter,...) enthält derSystem-/Busteilnehmer auch eine Uhr-Funktion.Diese kann über die Verbindung (1) vom...