[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewährung eines Personenzugangs
zu einem von der Person zu betretenen geschützten Bereich.
[0002] Bei Zugangskonzepten geht um durchgängige Lösungen, bei denen einer Person der Zugang
zu einem geschützten Bereich aufgrund eines zuvor abgeschlossenen Vertrages gewährt
werden soll. Derartige Systeme von Zugangskontrollen jeglicher Gates, wie beispielsweise
Skilift, Flugzeug, Parkhaus usw., basieren heute auf einer Reihe von verschiedenen
Technologien, wie z.B. Radio Frequency Identification (z.B. RFID), berühungslose Technologien,
wie beispielsweise Near-Field-Communication (NFC), optische Systeme, wie beispielsweise
QR-Codes, und biometrische System, wie z.B. Fingerprint oder Eye-Iris.
[0003] Nachteilig bei diesen Systemen ist es u.a., dass sie ohne zusätzlichen Chipkarten
(Bsp. RFID Karten, Transponder, etc.) nur bis zu einer Lesedistanz von wenigen Zentimetern
zum Einsatz kommen können oder dass eine Sichtverbindung notwendig ist. Der Zugang
zu dem geschützten Bereich ist somit ohne weitere Ausrüstung nicht möglich, was im
Allgemeinen den Zugang zu diesen Bereichen erschwert und an den Gates ggfs. zu Schlangen
führt.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gewährung
eines Personenzugangs zu einem von der Person zu betretenen geschützten Bereich anzugeben,
das eine sichere und aufwandfreie Zugangsgewährung zu den gesicherten Bereichen zulässt.
Ganz besonders soll sich das Zugangssystem bzw. das Zugangsverfahren dabei auf das
Vorhandensein von mobilen Kommunikationsgeräten auf den betreffenden Personen, die
den Zugang erlangen möchten, stützen. Da in den entwickelten Ländern nahezu 100% der
Bevölkerung beispielsweise ein Smart-Phone bei sich führen, wäre es wünschenswert,
wenn die personifizierte Zugangskontrolle örtlich begrenzt mit einem mobilen Kommunikationsgerät
(in der Regel eine Smart-Phone) ohne zusätzlichen Mehraufwand (d.h. das Smart-Phone
bleibt in Jacke/Tasche) realisiert werden könnte.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Gewährung eines Personenzugangs
zu einem von der Person zu betretenen geschützten Bereich gelöst, welches die folgenden
Verfahrensschritte umfasst:
- a) ein Ereignis, das zur Gewährung der mit dem Ereignis verbundenen Dienstleistung
einen Zugang zu dem geschützten Bereich erfordert, wird festgelegt;
- b) in Antwort auf das Festlegen des Ereignisses wird ein 2D oder 3D Aktivierungscodes
auf ein mit der Person assoziiertes mobiles Kommunikationsgerät kontaktlos und örtlich
begrenzt übertragen, wobei der 2D/3D Aktivierungscode eine SW-Applikation auf dem
mobilen Kommunikationsgerät aktiviert, die die Signale eines im mobilen Kommunikationsgeräts
verbauten 3D Magnetfeldsensors auswertet;
- c) ein 2D bzw. 3D codierter Magnetfeldverlauf wird an einem Zugangspunkt zu dem geschützten
Bereich örtlich begrenzt (Zone) abgestrahlt;
- d) der 2D/3D codierten Magnetfeldverlaufs wird von dem Magnetfeldsensor erfasst und
es wird überprüft, ob der erfasste 2D/3D Magnetfeldverlauf einem Soll-Verlauf entspricht;
und
- e) bei positivem Ergebnis der Überprüfung wird der Zugang zu dem geschützten Bereich
gewährt.
[0006] Die Erfindung bietet somit einen Lösungsvorschlag für ein durchgängiges und einfaches
Zugangsverfahren auf der Basis der Verwendung eines 2D/3D Magnetometers in Smart-Phones
(allg. mobile Kommunikationsgeräte), die mit einer Applikation so gesteuert werden
können, dass ein am Zugangspunkt abgestrahlter 2D/3D Magnetfeldverlauf erfasst und
aufgezeichnet werden kann. Durch das Erfassen und Auswerten dieses codierten 2D/3D
Magnetfeldverlaufs (Achsen x, y und z) muss das mobile Kommunikationsgerät nicht hervorgenommen
werden, sondern kann in der Jacke/Tasche verbleiben. Ein Zugang kann somit bei Vorliegen
des richtig erfassten 2D/3D Magnetfeldverlaufs in der definierten Zone unkompliziert
und rasch erfolgen. Als Ereignis kann beispielsweise der Kauf eines Lift-Abonnenment
in einem Skigebiet oder der Kauf einer Parkhausberechtigung angenommen werden. Mit
dem erfassten des 2D/3D Magnetfeldverlauf kann zudem auch ein das mobile Kommunikationsgerät
individualisierender Code verknüpft werden, sodass das Backend-System in der Lage
ist nach einem erfolgreichen Zutritt einen weiteren Zugang für ein vorgegebenes Zeitintervall
zu blockieren.
[0007] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das mobile Kommunikationsgerät
den erfassten 2D/3D Magnetfeldverlauf an ein Backend-System übermittelt und dort durch
Vergleich bzw. mathematischer Verrechnung entschieden wird, ob der Zugang gewährt
wird. Dabei kann auch mithilfe der Applikations und/oder des Aktivierungscodes aus
dem erfassten Magnetverlauf eine Prüfsumme berechnet werden, die an das Backend-System
übertragen wird. Damit wird die Überprüfung der korrekten Erfassung des zonenabhängigen
2D/3D Magnetfeldverlaufs hier ganz in das Backend-System delegiert.
[0008] Ebenso kann es aber auch vorgesehen sein, dass auf dem mobilen Kommunikationsgerät
mittels des Aktivierungscodes der Sollverlauf ermittelt wird. Die Applikation kann
diesen Vergleich bzw. Vektorverrechnung des 2D/3D Magnetfeldveläufen dann gleich selbst
vor Ort vornehmen. Folglich kann es weiter vorgesehen sein, dass bei Vorliegen eines
positiven Ergebnisses der Überprüfung von dem mobilen Kommunikationsgerät ein Quittierungssignal
an das den Zugangspunkt administrierendes Backend-System ausgesendet wird. Mit dem
Erhalt eines korrekten Quittierungssignals wird durch das Backend-System dann der
Zugangs zu dem geschützten Bereich gewährt.
[0009] Zusätzlich kann es auch noch vorgesehen sein, dass mit dem Erfassen des 2D/3D Magnetfeldverlaufs
auch eine Ortsinformation mit dem erfassten Magnetfeldverlauf verknüpft wird, die
zusammen mit dem erfassten Magnetfeldverlauf an das Backend-System übertragen wird
oder auf dem mobilen Kommunikationssystem selbst validiert wird.
[0010] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind den übrigen
Unteransprüchen zu entnehmen.
[0011] Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit
Bezug auf die anhängende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1
- ein State Diagramm für eine auf einem Smart Phone ausgeführte Applikation zur zonenbezogenen
Zugangsfreigabe in einen geschützten Bereich;
- Figur 2
- schematisch einen Zustand eines Eintrittsgates in einem Skigebiet bei noch vom Eintrittsgate
entfernter Person; und
- Figur 3
- schematisch einen Zustand eines Eintrittsgates in einem Skigebiet bei sich im Empfangsbereich
befindendem Smart Phone (Person);
- Figur 4
- schematisch einen Zustand eines Eintrittsgates in einem Skigebiet bei sich im Empfangsbereich
befindendem Smart Phone (Person) mit einer 3D-Magnetfeldkodierung;
- Figur 5
- schematisch einen Zustand eines Eintrittsgates in einem Skigebiet bei sich im Empfangsbereich
befindendem Smart Phone (Person) mit eingezeichnetem Empfangsbereich; und
- Figur 6
- schematisch einen Workflow zur Erzielung einer Zugangsberechtigung für eine Person
zu dem geschützten Bereich;
[0012] Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt das erfindungsgemässe Zugangsverfahren
hier stellvertretend für andere Systeme am Beispiel eines Drehkreuzes an einem Skilift.
Es eignet sich aber grundsätzlich überall dort, wo einer Person ein mit einem örtlich
definierten Standort Zutritt in einen geschützten Bereich gewährt werden soll. Der
geschützte Bereich ist zu verstehen als beispielsweise Zugang zu einem kostenpflichtigen
Angebot, wie z.B. ein Beförderungsmittel, ein Parkplatz, ein Besuchereintritt in eine
Bibliothek oder ein Museum/Ausstellung/Tierpark, oder einfach zu einem nur bestimmten
berechtigten Personen vorgehaltenen Bereich, wie z.B. ein Rechenzentrum, ein Banktresor,
ein Laboratorium oder dergleichen.
[0013] Wichtiger Bestandteil für die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein mobiles
Kommunikationsgerät - hier nachfolgend Smart Phone genannt - mit einer Applikation
zur Gewährung eines Zugangs zu dem geschützten Bereich, hier der Zugang zu einem Skilift.
Der Skilift ist Bestandteil eines Skigebiets, dessen Skipassdaten in einem Backend-System
verwaltet werden, welches auch die Zugangsgate steuert.
[0014] Figur 1 zeigt schematisch ein State Diagramm für eine auf einem Smart Phone ausgeführte
Applikation zur Zugangsfreigabe zu einem Skilift. In einem ersten Schritt S1 wird
mittels der Applikation App eine Zutrittsberechtigung beispielsweise für einen Tagesskipass
erworben. Die Applikation App erhält so einen Zugangscode (Aktivierungscode) für das
Skigebiet. Die Applikation App ist weiter so ertüchtigt, dass sie das 2D/3D Magnetfeldsignal
des auf dem Smart Phone verbauten Magnetfeldsensors (Magnetometer) erfassen und auf
das Vorliegen eines vorgebenen 2D/3D Magnetfeldverlaufs auswerten kann. Bei der Annäherung
an das Drehkreuz des Skilifts erhält die Applikation App in einem optionalen Schritt
S3 Lokalisierungsdaten, wie z.B. die vom Smart-Phone ermittelten GPS-Daten oder Daten
eines Beacons, z.B. eine Bluetooth Low Energy-Beacons. Bei Erreichen des Drehkreuzes
empfängt das Smart-Phone einen von einem kodierten Sender im Millisekundenbereich
abgestrahlten 2D/3D Magnetfeldverlauf mit dem ansonsten auf dem Smart-Phone für die
Kompass-Funktion genutzte Magnetfeldsensor. Diesen empfangenen Magnetfeldverlauf sendet
das Smart Phone nun an das Backend-System im Schritt S5 zurück, sei es beispielsweise
als Buchstabenfolge NWSONWSO oder als aus dem Magnetfeldverlauf und dem Zutrittscode
abgeleitete Prüfsumme. Jedes Zugangsgate kann dabei einen das Zugangsgate individualisierenden
und örtlich definierte Zone den 2D/3D Magnetfeldverlauf abstrahlen. Das Backend-System
prüft nun die 2D/3D Buchstabenfolge oder die Prüfsumme und übermittelt im positiven
Fall in einem Schritt S6 ein Zugangssignal an das Drehkreuz, welches daraufhin in
einem Schritt S7 das Drehkreuz freigibt und in einem Schritt S8 nach der durch das
Durchschreiten ausgelösten Drehbewegung wieder sperrt. Bei nicht erfolgreicher Prüfung
erhält die Applikation App in einem Schritt S9 eine Meldung, dass der Zugang nicht
gewährt werden konnte und sich die Person zur Überprüfung der App an das Liftpersonal
wenden soll.
[0015] Die Figur 2 zeigt schematisch einen Zustand eines Eintrittsgates 2 in einem Skigebiet
bei noch vom Eintrittsgate 2 entfernter Person 4, die ein Smart Phone 6 mit der darauf
ausgeführten Applikation App bei sich trägt. Mit einem Leitersystem 8a, 8b, das mit
einem 2D/3D codierten Sender 10 mit mehreren Störmen i1 (t) und i2(t) zur Abstrahlung
eines 2D/3D Magnetfeldes H1(t) und H2(t) beaufschlagt wird, wird permanent ein Magnetfeldverlauf
wechselnder räumlicher Richtung abgestrahlt. Die Darstellung der Figur 2 soll aber
zeigen, dass sich die Person 4 noch soweit vom Zutrittsgate 2 befindet, dass der Magnetfeldsensor
des Smart-Phones 6 das von dem Leitersystem 8a, 8b abgestrahlte 2D Magnetfeld H1(t)
und H2(t)noch nicht detektieren kann.
[0016] Die Figur 3 zeigt schematisch den Zustand des Eintrittsgates 2 in dem Skigebiet bei
sich am Eintrittsgate 2 befindender Person 4. Der Magnetfeldsensor des Smart-Phones
6 detektiert nun den abgestrahlten Verlauf des räumlichen 2D Magnetfelds. Die Verlauf
sendet das Smart-Phone 6 aufgrund der von der Applikation App bereitgestellten Funktionalität
als Magnetfeldverlauf H(t,x,y,z) an das Backend-System 12, welches prüft, ob das Muster
des Magnetfeldverlaufs dem Soll-Verlauf entspricht. Bei vorliegender Übereinstimmung
des 2D Codes sendet das Backend-System 12 ein Signal zum Öffnen und anschliessenden
Wiederverriegeln des Drehkreuzes an das Zutrittsgate 2.
[0017] Durch das Anbringen der beiden Leitersysteme 8a, 8b (2 Loop-Antennen in die drei
kartesischen Richtungen x, y und z) und des codierten Senders 10 (Wechselfeldgenerator)
kann durch die dynamische Codierung des 2D Magnetfeldes im unmittelbaren Bereich des
Eintrittsgates 2 der Magnetfeldsensor in dem Smart-Phone angesprochen werden und der
erfasste Verlauf des Wechselfeldes im Backend-System 12 überprüft werden. Auf diese
Weise lässt sich ein Zutrittsverfahren realisieren, das eine hohe Marktabdeckung ohne
besonders hohe Installationsaufwände für die dafür erforderliche Infrastruktur aufweist.
Weil die Loop-Antennen die Feldkomponenten des Magnetfeldes mit der räumlichen Abnahme
gemäss 1/r abstrahlt, wird daher auch nur das Smart-Phone 6 erfasst, welches sich
nur in der Zone der beiden Loop-Antenne des Leitersystems 8 befindet, wo beide Feldkomponenten
die gleiche Magnetfeldamplitude aufweisen.
[0018] Figur 4 zeigt schematisch diesen Zustand des Eintrittsgates 2 in einem Skigebiet
bei sich im Empfangsbereich befindendem Smart Phone 6 (Person 4) mit einer 3D-Magnetfeldkodierung.
Dementsprechend sind hier drei Leitersysteme 8a, 8b und 8c für die abzudeckenden drei
kartesischen Richtungen vorgesehen.
[0019] Figur 5 zeigt schematisch einen Zustand eines Eintrittsgates in einem Skigebiet bei
sich im Empfangsbereich befindendem Smart Phone (Person) mit eingezeichnetem Empfangsbereich
20. Dieser Empfangsbereich 20 soll repräsentieren, dass sich das Smart Phone 6 im
Nahbereich des Zutrittsgates 2 befinden muss.
[0020] Die Figur 6 zeigt diesen Ablauf - wie in Figur 1 dargestellt - noch einmal anhand
eines Flussdiagramms für die Datenübertragung beim Ablauf des erfindungsgemässen Verfahren.
Dieser Ablauf ist anhand der in der Figur 6 eingefügten Beschreibungshinweise selbsterklärend.
1. Verfahren zur Gewährung eines Personenzugangs zu einem von der Person zu betretenen
geschützten Bereich, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
a) ein Ereignis (S1), das zur Gewährung der mit dem Ereignis verbundenen Dienstleistung
einen Zugang zu dem geschützten Bereich erfordert, wird festgelegt;
b) in Antwort auf das Festlegen des Ereignisses (S1) wird ein 2D/3D Aktivierungscodes
(S2) auf ein mit der Person (4) assoziiertes mobiles Kommunikationsgerät (6) kontaktlos
übertragen, wobei der Aktivierungscode eine Applikation (App) auf dem mobilen Kommunikationsgerät
(6) aktiviert, die die Signale eines im mobilen Kommunikationsgeräts (6) verbauten
Magnetfeldsensors auswertet;
c) ein codierter 2D/3D Magnetfeldverlauf wird an einem Zugangspunkt (2) zu dem geschützten
Bereich abgestrahlt;
d) der codierten 2D/3D Magnetfeldverlaufs wird von dem Magnetfeldsensor erfasst und
es wird überprüft, ob der erfasste 2D/3D Magnetfeldverlauf einem Soll-Verlauf entspricht;
und
e) bei positivem Ergebnis der Überprüfung wird der Zugang zu dem geschützten Bereich
gewährt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das mobile Kommunikationsgerät (6) den erfassten 2D/3D Magnetfeldverlauf an ein Backend-System
(12) übermittelt und dort durch Vergleich mit dem Soll-Verlauf entschieden wird, ob
der Zugang gewährt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf dem mobilen Kommunikationsgerät (6) mittels des 2D/3D Aktivierungscodes der Sollverlauf
ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Vorliegen eines positiven Ergebnisses der Überprüfung von dem mobilen Kommunikationsgerät
(6) ein Quittierungssignal an das den Zugangspunkt (2) administrierendes Backend-System
(12) ausgesendet wird und mit Erhalt eines korrekten 2D/3D Quittierungssignals durch
das Backend-System (12) der Zugangs zu dem geschützten Bereich gewährt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit dem Erfassen des örtlich definierten 2D/3D Magnetfeldverlaufs auch eine Ortsinformation
mit dem erfassten 2D/3D Magnetfeldverlauf verknüpft wird, die zusammen mit dem erfassten
Magnetfeldverlauf an das Backend-System (12) übertragen wird.