[发明专利]功能安全地识别连接的方法和装置

说明书

为了在两个通信参与者(A、B)之间进行安全导向数据(Fsubgt;B/subgt;‑Data、Fsubgt;A/subgt;‑Data)的双侧数据交换时功能安全地传输数据而提出限定映射，该映射将同一端点的提供者标识分配给每个双向连接的用户标识，并且使该映射预先对两个端点已知。例如，该映射可以由一的补码或由二的补码组成。数据提供者与数据用户之间的连接在此如上所述地建立。数据用户例如通过附加的侧信道从数据提供者获得地址标识。在建立连接后能够安全地检查数据提供者的标识。

技术领域

本发明涉及用于在通信系统中的两个通信参与者之间进行安全导向(sicherheitsgerichteten)数据的双侧数据交换时功能安全地识别连接的方法。安全导向数据的特征在于它们借助于安全导向通信进行交换。为了安全导向通信而固定地规划包括目标地址和源地址的地址关系。此外，在第一通信参与者中运行具有第一地址标识的第一数据用户以及第一数据提供者。在第二通信参与者中运行具有第三地址标识的第二数据提供者并且还运行第二数据用户。在第一数据用户与第二数据提供者之间建立第一单向连接，而在第一数据提供者与第二数据用户之间建立第二单向连接。在此场景中，数据用户被理解为从另一通信装置请求数据的通信装置，而数据提供者代表向另一通信装置提供数据的通信装置。例如，可以在客户端与服务器或发布者与订阅者的意义上提供和分配数据。

背景技术

例如，通过机制PROFIsafe实现功能安全的通信和连接识别。

系统说明“PROFIsafe系统说明、技术和应用”(2016年4月版，订货号4.341，出版商PROFIBUS用户组织联合会(PNO))描述了对安全导向通信、特别是PROFIBUS和PROFINet协议的安全连接识别的实现。

手册“SIMATIC、工业软件S7 F/FH系统规划和编程”(2009年5月出版，A5E00048979-06)描述了尤其在SIMATIC控制中的安全导向通信。

用于安全导向通信的尤其在自动化技术中提到和示出的所有已知方法的共同点是，例如由PROFIBUS或PROFINet上的PROFIsafe参与者固定规划包括目标地址和源地址的地址关系。

PROFIsafe安全协议就是一个例子。在PROFIsafe中，与地址关系对应的32位代码名称用于单一的连接识别。

在例如PROFIsafe中的功能安全的通信中，必须保证每单位时间的残余错误概率足够小。考虑的是对数据完整性(通过签名(例如CRC)检查数据完整性)、可信度(通过与源地址和目标地址或代码名称进行比较来检查可信度)和时间线(时间线表示报文数据仅仅在其以正确的顺序并及时被接收到时才允许被使用)的违反。

尤其在较新的工业设施中进行通信时，通信关系应当可以频繁且快速地变化，也就是说，通信参与者在一个时间点需要来自确定的另一通信参与者的信息，并且在另一个时间点再次需要来自另一通信参与者的信息。这方面的例子是可重新配置的模块化机器、无人驾驶运输系统、工具更换器、夹持架、起重机小车等。

根据所示的现有技术，必须在所有潜在的通信伙伴之间固定编程和规划功能安全的通信连接。在n个参与者的情况下最多有n·(n-1)个连接，其中在一个时间点相应只有非常小的一部分同时处于活动状态。然而，对于这些连接中的每一个，必须分配一个单一的可信度代码(在Profisafe中的AA代码：代码名称)，其用于可靠地识别寻址错误(即将通信报文投递到错误的接收者)。

然而，在所提及的现有技术中，这些方法仅适用于单向连接，因此假设安全导向数据仅从配合方流向发起方，而不沿相反方向。

发明内容

本发明的目的是提供方法技术方面的解决方案或装置，其中对于双向连接也可以在功能上安全地执行安全导向数据的数据交换。