Durch den Door Pilot kann eine beliebige Dreh- oder Schiebetür aus der Entfernung und kontaktlos in den Wartungszustand gebracht werden.

Bild: iStock, DNY59

Entwicklungsprojekt Funkschnittstelle zur stressfreien Fernwartung

30.08.2021

Die Aufgabe: Entwicklung einer Funkschnittstelle zur berührungslosen Parametrierung und Wartung von automatischen Dreh- und Schiebetüren. Dies ist nun einem Dreh- und Schiebetürspezialisten und einem Experten für Funklösungen gelungen.

Automatische Dreh- und Schiebetüren werden weltweit in Industrie- und Gewerbegebäuden eingesetzt. Um den reibungslosen Ablauf im täglichen Betrieb zu gewährleisten, müssen diese Türen je nach Beanspruchung gewartet werden. Bis dato musste dazu ein Servicetechniker vor Ort sein, allein schon, um die aktuellen Servicedaten von der Türsteuerung herunterzuladen.

Abhängig davon, wie viele Öffnungs- und Schließaktionen die Türsteuerung in der letzten Serviceperiode aufgezeichnet hat, müssen gewisse Wartungsarbeiten an der Tür durchgeführt werden. Zumeist wurden diese in einem festen Rhythmus durchgeführt, um dann festzustellen, dass entweder noch keine Wartung notwendig oder der Wartungszyklus weit überfällig ist.

Neben der unkalkulierbaren Nutzung und damit Beanspruchung war es bisher immer ein immenser Aufwand, die Serviceschnittstelle zu erreichen. Denn bisher mussten dazu das Gehäuse der Türsteuerung geöffnet und mittels eines Kabels die Verbindung hergestellt werden.

Die Firma Dormakaba Deutschland, der Experte für automatische Dreh- und Schiebetüren, geht nun einen neuen Weg, um die Wartungsarbeiten zu vereinfachen beziehungsweise unnötige Wartungsarbeiten komplett zu vermeiden. Mit ihrer Idee, ein funkbasiertes Wartungsinterface, den „Door Pilot“, zu entwickeln, ging das Unternehmen auf die Spezialisten für Funklösungen bei Würth Elektronik zu.

Bestehende Schnittstelle ersetzen

Ziel des Door Pilots ist es, die bereits existierende Wartungsschnittstelle, die bisher per Kabel vom Techniker kontaktiert werden muss, per Funkinterface auf einem Mobilgerät verfügbar zu machen. Das Unternehmen setzt auf das bereits etablierte Funkmodul Proteus-I, welches in eine eigens für Dormakaba entwickelten Hardwarelösung integriert wurde.

Das Proteus-I ist ein Bluetooth-Low-Energy(LE)-Funkmodul, das mit Hilfe der integrierten Bluetooth-LE-Technologie komfortabel per Smartphone oder Tablet-Computer über Funk angesprochen werden kann. Mit einer Bauform von nur 11 mm × 8 mm × 2 mm, integrierter Antenne, Cortex-M4, 512 kB Flash, 64 kB RAM und vielen stromsparenden Funktionen sowie verschiedensten Länderzulassungen bringt das Proteus-I alle Voraussetzungen mit, um das Herz der neuen Schnittstelle zu werden.

Anpassung der bestehenden Firmware

Um ein für diese Anwendung optimiertes Ergebnis zu erzielen, war es notwendig, die auf dem Proteus-I befindliche Firmware WE-ProWare anzupassen. Diesen Service bietet das Unternehmen im Rahmen seines Servicekonzeptes als sogenannte Firmware-Individualisierung an.

Dabei wird zum einen die kabelgebundene Schnittstelle so angepasst, dass die Technologie und das Kommunikationsprotokoll TMS der bereits bestehenden Wartungsschnittstelle der Türsteuerung weiter unterstützt wird. Somit können bereits im Feld befindliche Dreh- und Schiebetüren einfach per Plug-and-Play nachträglich mit einem Door Pilot erweitert werden.

Zudem wird die Funkschnittstelle so angepasst, dass möglichst wenig Daten per Funk gesendet werden müssen und die Gegenstelle, hier eine App für Android- und iOS-Geräte, die Daten effizient verarbeiten kann. Funkauthentifizierung und Datensicherheit spielen zusätzlich eine entscheidende Rolle, damit nur authentifizierte Nutzer Zugriff auf die Wartungsinformationen der Türsteuerung bekommen. Es wurde auf ein mehrschichtiges Security-Konzept gesetzt, das Administrator- sowie Nutzerzugriffsrechte vergibt.

Datenmenge reduzieren

Zentral bei diesen Anpassungen ist die Überführung des TMS-Protokolls in ein eigens entwickeltes Bluetooth-LE-Protokoll, das nur echte, reduzierte Nutzdaten enthält und die Datenübertragung von TMS-spezifischen Kontrollmechanismen überflüssig macht. Mit diesem Konzept wird eine möglichst schnelle Datenkommunikation zwischen Door Pilot und Türsteuerung sowie zwischen Door Pilot und App gewährleistet, die den Door Pilot zu einer leistungsfähigen funkbasierten Wartungsschnittstelle macht.

Um kompatible Schnittstellen auf Funk- und Kabelseite des Door Pilots zu erstellen und zu testen, war eine enge Zusammenarbeit zwischen Dormakaba und Würth Elektronik sowie zu den App-Entwicklern Voraussetzung. Es war entscheidend, dass der Entwicklungsstand der Türsteuerung, des Door Pilots und der Mobilgeräte-App synchronisiert wurden, sodass die Entwicklung des Gesamtsystems Schritt für Schritt durchgeführt und verifiziert werden konnte. Zuletzt wurde die neue funkbasierte Wartungsschnittstelle in realer Umgebung auf Nutzerfreundlichkeit getestet.

Einfaches Testen

Ist die Entwicklung abgeschlossen, darf das Produkt noch nicht eingesetzt werden. Denn jeder Hersteller von Endgeräten muss die notwendigen Zulassungen durchführen. Da der Door Pilot eine Funkeinheit enthält, müssen hier die länderspezifischen Funkzulassungen durchgeführt werden.

Alle Funkmodule des Unternehmens, so auch Proteus-I, bringen bereits verschiedene Funkzulassungen mit, die unter anderem das konforme Testen und Vermessen der Funkeinheit beinhalten. Damit sind die großen Märkte wie Europa (RED), USA (FCC), Kanada (ISED) und Japan (ARIB) abgedeckt, an denen sich viele andere Länderzulassungen orientieren. Dies bedeutet, dass bei der Erstellung der Funkzulassung des Door Pilots auf die Modulzulassung des Proteus-I zurückgegriffen werden kann, sodass zum Teil keine oder nur wenige Nachmessungen der Funkschnittstelle durchzuführen sind.

In der Praxis bedeutet dies, dass das Endgerät in sogenannte Testmodi versetzt werden muss, die die vorgeschriebenen Messungen ermöglichen. Die nötigen Testmodi werden in der Proteus-Serie standardmäßig in der WE-ProWare zur Verfügung gestellt. Da das Unternehmen auf eine umfangreiche Erfahrung bei der Zulassung von Funkkomponenten zurückblicken kann, wurde Dormakaba neben der Versorgung mit Testmustern auch bei der Erstellung der Zulassungsunterlagen unterstützt. Gleiches gilt für das Bluetooth-SIG-Listing, das für alle Bluetooth-fähigen Endgeräte und Funkmodule durchgeführt werden muss.

Zusammenfassung

Der Door Pilot ist eine Türanlagenbedienung, die mittels des Bluetooth-LE-Funkmoduls Proteus-I das Serviceinterface per Mobil Device ermöglicht. Dadurch kann die Türsteuerung kontaktlos in den Wartungszustand gebracht werden sowie unterschiedliche Betriebsarten der automatischen Türen wie zum Beispiel „Aus“, „Dauerauf“ und „Automatik“ problemlos eingestellt werden.

Die Entwicklung des Door Pilots wurde von Würth-Experten in enger Kooperation mit Dormakaba von der anfänglichen Idee bis zum finalen, zertifizierten Endprodukt durchgeführt. Dabei wurden alle Aspekte von Kompatibilität zu existierenden Türsteuerungen wie Leistungsfähigkeit, Funksicherheit und Funkkonformität gesamtheitlich betrachtet.

Bildergalerie

  • Das Door-Pilot-Modul erleichtert die Wartung der Türsteuerung.

    Bild: Dormakaba Deutschland

  • Das Bild zeigt den schematischen Aufbau einer funkbasierten Türanlagenbedienung.

    Bild: Dormakaba Deutschland

  • Die Smart Device App zeigt alle wichtigen Parameter der Türsteuerung.

    Bild: Dormakaba Deutschland

  • Die Türsteuerung muss in der Praxis immer zuverlässig funktionieren.

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel