DE19651270C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Bedienen eines Gerätes - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Bedienen eines GerätesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Bedienen eines Gerätes, insbesondere eines komplexen medizi
nischen Gerätes wie beispielsweise eines Tomographiegerätes
oder eines Angiographiegerätes. Der Begriff "Bedienen" ist im
weitesten Sinne zu verstehen und umfaßt insbesondere das
Steuern, Einstellen, Warten, Anpassen und/oder Überwachen des
Gerätes.
Komplexe Geräte wie die oben genannten bedürfen der regel
mäßigen Wartung. Dazu sind bisher spezielle Programme ein
gesetzt worden, die es im Dialog mit dem Wartungsingenieur
ermöglichen, Messungen durchzuführen, interne Parameter ein
zustellen oder andere Funktionen auszuführen.
Solche speziell programmierte Wartungsanwendungen sind jedoch
wenig flexibel, wenn die Benutzeroberfläche neu gestaltet
oder eine andere Rechnerplattform eingesetzt werden soll. Zur
Fernwartung des Gerätes muß mit hohem Aufwand eine Anzeigen
umleitung eingerichtet werden.
Es ist bereits allgemein vorgeschlagen worden, Benutzerober
flächen als HTML-Dokumente (HTML = Hypertext Markup Language;
Textauszeichnungssprache mit Querverweis-Funktionen) zu rea
lisieren. Diese Dokumente werden von einem bekannten WWW-
Server (WWW = World Wide Web) bereitgestellt, in einen be
kannten WWW-Browser geladen und von diesem angezeigt.
Diese Art der Implementierung einer Benutzeroberfläche ist
jedoch bisher nur für einfache und unkritische Steueraufgaben
eingesetzt worden. Sicherheitsrelevante oder interaktive
Funktionen, wie sie zur Wartung komplexer Systeme unabdingbar
sind, konnten nicht oder nur unzureichend verwirklicht wer
den. Wichtige Aspekte sind dabei ein zuverlässiger Zugriffsschutz
gegen unberechtigte Benutzung, eine angemessene Be
handlung von Hardwarestörungen, beispielsweise Verbindungsab
brüchen, und die Möglichkeit, den Ablauf eines Programms in
teraktiv zu beeinflussen.
Der Artikel "The Ultimate Middleware" von John Kador in der
Zeitschrift BYTE, April 1996, Seiten 79-83, beschreibt die
Verwendung von Diensten des WWW (World Wide Web) als Ersatz
für eine sogenannte "Middleware", um zentrale Datenbanken
abzufragen. Der Aufbau derartiger Systeme ist nur kursorisch
beschrieben.
Aus der US 5 572 652 ist ein Arbeitsplatzrechner bekannt, bei
dem Kennwörter für unterschiedliche Zugriffsberechtigungs
stufen verwendet werden.
Auf Seiten 7-73 und 7-74 des Berichts "Mikrocomputer in der
Sicherheitstechnik" von H. Hölscher und J. Rader, Verlag TÜV
Rheinland, Köln 1984, ist ein Verfahren der zeitlichen Pro
grammlaufüberwachung beschrieben, bei dem ein "Watchdog-
Timer" Alarm gibt oder das System abschaltet, wenn er nicht
innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters durch einen geeig
neten Programmbefehl nachgetriggert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Ver
fahren bereitzustellen, um die Bedienung eines Gerätes mit
sicherheitsrelevanten oder interaktiven Funktionen flexibel
und mit geringem Programmieraufwand zu ermöglichen. Insbeson
dere sollen möglichst weitgehend Standardmodule eingesetzt
werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung und
ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 beziehungsweise 11 ge
löst.
Die Erfindung beruht auf der Grundidee, ein zentrales Über
wachungsmodul ("watchdog") auf der Serverseite vorzusehen,
das von allen wesentlichen Vorgängen im System unterrichtet
wird und in Zusammenwirken mit dem Browser und weiteren Sy
stemkomponenten die gewünschten Funktionen realisiert.
Durch die Erfindung wird es möglich, die oben beschriebene
Technik der Implementierung einer Benutzeroberfläche durch
HTML-Dokumente auch für komplexe Geräte einzusetzen, bei de
nen sicherheitsrelevante oder interaktive Funktionen erfor
derlich sind. Die Erfindung ist für alle Arten von Geräten
einsetzbar.
Weil für HTML-Dokumente komfortable Entwicklungswerkzeuge
existieren, kann die Benutzeroberfläche von dem Designer di
rekt als HTML-Dokument entworfen und bei Bedarf flexibel ge
ändert werden. Der bisher erforderliche Schritt des Pro
grammierens der Benutzeroberfläche entfällt.
Der Datenaustausch zwischen dem Server und dem Browser ist
über eine Schnittstelle auf vielerlei Arten möglich. Der
Browser kann lokal, beispielsweise über ein Verbindungskabel,
an das Gerät angeschlossen sein. Im Extremfall laufen der
Server und der Browser als zwei Prozesse auf einem einzigen
Rechner. Auch eine nicht-lokale Verbindung (beispielsweise
eine Modemverbindung) ist ohne individuellen Programmier
aufwand möglich, weil WWW-Server und WWW-Browser schon von
vornherein für einen Client-Server-Betrieb ausgelegt sind.
Die Erfindung weist bevorzugt einen oder mehrere der fol
genden drei Aspekte auf, die nicht notwendigerweise an die
erfindungsgemäße Systemstruktur gebunden sind:
- 1. Zugriffskontrolle auf die einzelnen Gerätefunktionen,
- 2. Erkennen von Verbindungsabbrüchen, und
- 3. Bereitstellen interaktiver Funktionen.
Zur Zugriffskontrolle sind vorzugsweise serverseitige Kom
ponenten des Systems dazu eingerichtet, eine Authentifizie
rung der Berechtigung eines Benutzers durchzuführen. Erst bei
erfolgreicher Authentifizierung erhält der Benutzer Zugriff
auf die Bedienoberfläche.
Das Erkennen von Verbindungsabbrüchen erfolgt vorzugsweise
dadurch, daß das laufende Eintreffen periodischer, vom
Browser gesendeter Nachrichten ("Ping-Nachrichten") überwacht
wird. Bleiben die Ping-Nachrichten aus, so werden vorzugswei
se alle laufenden Prozesse abgebrochen.
Der Server startet Programme vorzugsweise über eine CGI-
Schnittstelle (CGI = Common Gateway Interface; Standard
schnittstelle bei WWW-Servern zum Aufruf externer Programme)
oder auf eine andere geeignete Art.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Grundprinzip,
ein durch den Server aufgerufenes Programm vorzusehen, das
Daten mit dem Überwachungsmodul austauscht und dann eine
gewünschte Aktion ausführt. Damit lassen sich die oben ge
nannten Funktionen mit geringem Programmieraufwand erzielen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
übrigen Unteransprüchen definiert.
Unter Hinweis auf die Zeichnungen wird nun ein Ausführungs
beispiel der Erfindung beschrieben. Es handelt sich dabei um
ein Wartungssystem für ein medizinisches Gerät. Es zeigen:
Fig. 1 ein Datenflußdiagramm des erfindungsgemä
ßen Systems,
Fig. 2 ein Zustandsübergangsdiagramm eines typi
schen Ablaufs des erfindungsgemäßen Sy
stems, und
Fig. 3 und Fig. 4 Datenflußdiagramme beim Starten und Abbre
chen eines Wartungsprogramms.
In Fig. 1 sind unterhalb der gestrichelten Linie diejenigen
Komponenten des erfindungsgemäßen Systems dargestellt, die
einem zentralen Hostrechner des zu bedienenden Gerätes zuge
ordnet sind (serverseitige Komponenten). Ein WWW-Server 10
vermag Verbindungsprogramme 12 über eine CGI-Schnittstelle
aufzurufen. Die Verbindungsprogramme 12 starten ihrerseits
Wartungsprogramme 14 und sind mit diesen während des Pro
grammablaufs über den IPC-Mechanismus (IPC = Inter-process
Communication; Kommunikation zwischen Prozessen) verbunden.
Jedes Wartungsprogramm 14 führt eine oder mehrere Wartungs
funktionen aus und ruft Steuerprozesse 16 des zu bedienenden
Gerätes über den RPC-Mechanismus (RPC = Remote Procedure
Call; nicht-lokaler Prozeduraufruf) auf. Die Steuerprozesse
16 sind Teile der Steuerung des zu bedienenden Gerätes; sie
dienen beispielsweise zum Durchführen von Messungen an Hard
warebaugruppen.
Der Server 10, die Wartungsprogramme 14 und die Steuerpro
zesse 16 des zu bedienenden Gerätes sind mit einer oder meh
reren Datenbanken 18 verbunden, die globale Steuerdaten für
das zu bedienende Gerät, Wartungsergebnisse, Handbuchdateien
und so weitet enthalten.
Ein zentrales Überwachungsmodul 20 weist ein Verzeichnis 22
gegenwärtig aktiver Programme (Verbindungsprogramme 12, War
tungsprogramme 14 und sonstige Programme) auf und ist durch
den IPC-Mechanismus mit den Verbindungsprogrammen 12 sowie
mit einem Startprogramm 24, einem Authentifizierungsprogramm
26, einem Ping-Programm 28 und einem Abbruchprogramm 30 ver
bunden. Die letztgenannten vier Programme werden ihrerseits
über die CGI-Schnittstelle des Servers 10 aufgerufen. Das
Überwachungsmodul 20 führt im Zusammenspiel mit den CGI-Pro
grammen 12, 24, 26, 28 und 30 und dem Server 10 eine Vielzahl
von Überwachungs- und Verwaltungsaufgaben aus, die unten
genauer beschrieben werden.
Eine Schnittstelle 32 verbindet den Server 10 mit einem WWW-
Browser 40, der in Fig. 1 oberhalb der gestrichelten Linie
gezeigt ist. Die Verbindung zwischen dem Server 10 und dem
Browser 40 erfolgt über das HTTP-Protokoll (HTTP = Hypertext
Transfer Protocol). In dem hier beschriebenen Ausführungs
beispiel ist der Browser 40 lokal dem zu bedienenden Gerät
zugeordnet. In einer Ausführungsalternative ist der Browser
40 auf einem externen Rechner installiert, beispielsweise auf
einem gebräuchlichen Notebook, das über eine PPP-Verbindung
(PPP = Point-to-point Protocol) an den Server 10 angeschlos
sen ist. Ein Schutz gegen fehlerhafte Übertragung oder Mani
pulationen kann durch Prüfsummen oder eine Verschlüsselung
der übertragenen Daten erreicht werden.
Der Browser 40, beispielsweise der unter der Marke "Netscape
Navigator" bekannte, vermag ASCII- und HTML-Seiten anzuzei
gen, Programme in JAVA und JAVASCRIPT auszuführen und Ein
gaben des Benutzers an den Server 10 zu übermitteln. Als
Hauptaufgabe stellt der Browser 40 durch Anzeigen einer spe
ziellen HTML-Wartungsseite eine Benutzeroberfläche für das zu
bedienende Gerät zur Verfügung. Überdies sind über den
Browser 40 eine Online-Dokumentation sowie weitere Programme
aufrufbar.
Die vom Browser 40 angezeigte HTML-Wartungsseite ist logisch
unterteilt in einen sichtbaren Rahmen (Frame) 42, einen dem
Benutzer verborgenen, ersten statischen Rahmen 44 und einen
verborgenen, zweiten statischen Rahmen 46 mit temporärem In
halt. Die unsichtbaren Rahmen 44 und 46 enthalten Daten,
JAVASCRIPT-Programme und JAVA-Applets.
Die HTML-Wartungsseite wird nur ein einziges Mal, nämlich zu
Beginn des Wartungsvorgangs, vollständig in den Browser 40
geladen. Später werden lediglich der sichtbare Rahmen 42 und
der Inhalt des zweiten statischen temporären Rahmens 46 über
schrieben. Der statische Rahmen 44 wird während des Wartungs
vorgangs nicht überschrieben, so daß die in ihm gespeicherten
Daten erhalten bleiben. Die in dem sichtbaren Rahmen 42 ange
zeigten und in dem ersten statischen Rahmen 44 gespeicherten
Informationen können durch geeignete JAVASCRIPT-Programme,
JAVA-Applets oder sonstige Mittel verändert werden. Der zwei
te statische Rahmen 46 wird geladen, um Variable und/oder
Felder im ersten statischen Rahmen 44 und/oder im sichtbaren
Rahmen 42 zu ändern. Vorzugsweise wird eine neue HTML-Seite
mit JAVA-Script-Programmen, JAVA-Applets oder sonstigen Mit
teln in den zweiten statischen Rahmen 46 geladen und automa
tisch zur Ausführung gebracht. Die HTML-Seite wird vor allem
auch von einem CGI-Programm dynamisch generiert. Der Vorteil
des zweiten statischen Rahmens 46 besteht darin, daß zur Ak
tualisierung des sichtbaren Rahmens 42 und des ersten stati
schen Rahmens 44 nicht die vollständigen Rahmen 42, 44 vom
Server 10 übertragen werden müssen, sondern nur noch die Va
riablen darin gesetzt werden. Daraus ergeben sich schnellere
Übertragungszeiten, da nur Änderungen übertragen werden. Au
ßerdem wird ein für den Benutzer störendes sichtbares Nachla
den des sichtbaren Rahmens 42 vermieden.
In dem statischen, verborgenen Rahmen 44 sind erstens häufig
benötigte Hilfsprogramme gespeichert, die auf diese Weise
nicht wiederholt geladen zu werden brauchen. Zweitens dient
dieser Rahmen zum Speichern globaler Werte, die während der
gesamten Systemlaufzeit erhalten bleiben sollen, beispiels
weise eines während des Startens des Systems an den Browser
40 übertragenen, sitzungsabhängigen Schlüssels. Drittens ent
hält dieser Rahmen einen Ping-Prozeß 48 als JAVASCRIPT-Pro
gramm oder JAVA-Applet, der periodische Ping-Meldungen an den
Server 10 ausgibt. Diese Komponenten werden unten genauer
beschrieben.
Das in Fig. 2 gezeigte Zustandsübergangsdiagramm stellt die
Zustände während des Betriebs des beschriebenen Ausführungsbeispiels
und die diese Zustände verbindenden Ereignisse
(Übergänge) dar. Beim Hochfahren des Systems werden zunächst
der Server 10 und dann das Überwachungsmodul 20 gestartet und
somit der Zustand 50 durchlaufen und der Zustand 52 erreicht.
Das Auftreten eines Fehlers führt zu einem Fehlerzustand 54,
der durch ein manuelles Rücksetzen wieder verlassen werden
kann.
Auf einen Befehl des Benutzers zum Starten der Benutzerober
fläche wird der Browser 40 aufgerufen (Zustand 56), der eine
entsprechende Nachricht über die Schnittstelle 32 an den Ser
ver 10 sendet. Der Server 10 ruft daraufhin das Startprogramm
24 auf, das seinerseits über IPC das Überwachungsmodul 20 be
nachrichtigt. Da es sich bei dem hier gegebenen Beispiel um
einen lokal angeschlossenen Browser 40 handelt, muß die Au
thentifizierung des Benutzers noch erfolgen. Diese Informa
tion wird an den Server 10 zurückgegeben, der daraufhin eine
allgemeine HTML-Startseite an den Browser 40 übermittelt, die
dem Benutzer angezeigt wird.
Wenn der Benutzer von der allgemeinen HTML-Startseite auf die
Wartungsfunktionen des Systems zugreifen möchte, muß er zur
Authentifizierung (Zustand 58) seinen Benutzernamen und ein
Kennwort eingeben. Diese werden vom Browser 40 über die
Schnittstelle 32 an den Server 10 und von dort an das Authen
tifizierungsprogramm 26 übermittelt. Letzteres überprüft, ge
gebenenfalls in Abstimmung mit weiteren Programmen, die ein
gegebenen Authentifizierungsdaten nach einer Vielzahl von
Kriterien.
Es werden anlagenabhängige, variable Kennwörter mit einstell
barer Gültigkeitsdauer verwendet. Außerdem sind unterschied
lichen Benutzern unterschiedliche Zugriffsberechtigungsstufen
zugeordnet, so daß bestimmte Funktionen nur von besonders au
torisierten Benutzern aufgerufen werden können. Die für einen
Benutzer möglichen Funktionen hängen überdies von einer am zu
bedienenden Gerät eingestellten Freigabestufe ab, die jederzeit
geändert werden kann. Das Überwachungsmodul 20 hat Zu
griff auf die jeweils aktuelle Freigabestufe. Beispielsweise
können bestimmte Wartungsfunktionen nur bei einem lokal ange
schlossenen Browser 40 freigegeben sein.
Falls die Authentifizierung erfolgreich ist, übermittelt der
Server 10 dem Browser 40 die HTML-Wartungsseite, durch die
die Benutzeroberfläche implementiert ist (Zustand 60). Ferner
generiert das Überwachungsmodul 20 einen sitzungsabhängigen
Schlüssel, der auch die ermittelte Zugriffsberechtigungsstufe
anzeigt. Dieser Schlüssel wird in Form eines JAVA-Scripts und
evtl. eines JAVA-Applets in den temporären Rahmen 46 geladen,
wobei das JAVA-Script bzw. das JAVA-Applet seinerseits eine
in dem statischen Rahmen 44 enthaltene Variable entsprechend
setzt.
Der Browser 40 braucht nicht lokal an den Server 10 ange
schlossen zu sein. Beispielsweise kann in einer Ausführungs
alternative die Kommunikation zwischen dem Server 10 und dem
Browser 40 über eine PPP-Modemverbindung erfolgen. Die Au
thentifizierung des Benutzers findet dann schon beim Aufbau
der PPP-Verbindung statt, so daß zum Starten der Benutzer
oberfläche keine weitere Kennworteingabe erforderlich ist.
Dies wird beim Starten des Browsers 40 durch das Startpro
gramm 24 festgestellt, das dafür sorgt, daß dem Browser 40
unmittelbar die HTML-Wartungsseite sowie der sitzungsabhän
gige Schlüssel übermittelt werden (Zustand 60).
Der in dem statischen Rahmen 44 der HTML-Wartungsseite ge
speicherte Schlüssel beeinflußt den weiteren Ablauf des War
tungsvorgangs in mehrerlei Hinsicht. Zunächst können in den
während des weiteren Ablaufs vom Server 10 an den Browser 40
übermittelten HTML-Dateien JAVASCRIPT-Programme oder JAVA-
Applets enthalten sein, die die Gestaltung der dem Benutzer
angezeigten Seiten in Abhängigkeit von der Zugriffsberechti
gungsstufe verändern. Beispielsweise kann vorgesehen sein,
daß nur bei bestimmten Zugriffsberechtigungsstufen einzelne
Seiten in dem sichtbaren Rahmen 42 angezeigt werden oder ein
zelne Funktionen durch den Benutzer wählbar sind. Überdies
wird der Schlüssel wiederholt an den Server 10 übertragen und
dient dort als Kennwort. Das eigentliche Benutzerkennwort
braucht daher nur einmal bei der Authentifizierung eingegeben
zu werden, auch wenn der Server 10 öfters ein Kennwort anfor
dert. Die serverseitigen Komponenten des Systems verwenden
den Schlüssel ferner, um die an den Browser 40 übertragenen
HTML-Daten dynamisch an die Zugriffsberechtigung des Benut
zers und an die augenblickliche Freigabestufe des zu bedie
nenden Gerätes anzupassen.
Als nächster Schritt des Systemablaufs wird der mit dem sta
tischen, verborgenen Rahmen 44 an den Browser 40 übertragene
Ping-Prozeß 48 gestartet und somit der Zustand 62 erreicht.
Von nun an sendet der Ping-Prozeß 48 fortwährend in vorbe
stimmten Zeitabständen Ping-Nachrichten über die Schnitt
stelle 32 an den Server 10. Jede erhaltene Ping-Nachricht be
wirkt einen Aufruf des Ping-Programms 28 über die CGI-
Schnittstelle des Servers 10, das seinerseits eine entspre
chende Meldung über IPC an das Überwachungsmodul 20 sendet.
Auf die Auswertung der empfangenen Ping-Meldungen wird später
eingegangen.
In dem zentralen Zustand 62 werden dem Benutzer in dem sicht
baren Rahmen 42 geeignete Informationen angezeigt und, je
nach der Zugriffsberechtigungsstufe des Benutzers und der
Freigabestufe des zu bedienenden Gerätes, Optionen zur Anwahl
gegeben.
Insbesondere kann der Benutzer durch Anwahl einer entspre
chenden Option ein Wartungsprogramm 14 starten. Bei diesem in
Fig. 3 genauer dargestellten Vorgang sendet der Browser 40
eine geeignete Nachricht an den Server 10 (Datenstrom 80),
wodurch ein Verbindungsprogramm 12 aufgerufen wird (Daten
strom 82). Dieses fragt zunächst beim Überwachungsmodul 20 an
(Datenstrom 84), ob der Benutzer die Berechtigung zum Ausführen
des gewünschten Wartungsprogramms 14 hat. Diese Berechti
gung hängt von der Zugriffsberechtigungsstufe des Benutzers
und von der Freigabestufe des zu bedienenden Gerätes ab.
Wenn der Benutzer berechtigt ist (Datenstrom 86), startet das
Verbindungsprogramm 12 das gewählte Wartungsprogramm 14
(Datenstrom 88) und meldet dessen Prozeßbezeichner an das
Überwachungsmodul 20 (Datenstrom 90). Das Überwachungsmodul
20 vermerkt diesen Prozeßbezeichner in dem Verzeichnis 22.
Damit ist der in Fig. 2 gezeigte Zustand 64 erreicht. Aller
dings sind in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Zu
stände 62 und 64 nicht streng getrennt, denn es ist möglich,
wie in Fig. 1 dargestellt, mehrere Wartungsprogramme 14 zu
starten und parallel oder quasi-parallel ablaufen zu lassen.
Endet das Wartungsprogramm 14, ohne daß der Benutzer einen
Abbruchbefehl gegeben hat, dann wird dies an das Verbindungs
programm 12 gemeldet (Datenstrom 92 in Fig. 3). Der Endstatus
des Wartungsprogramms 14 wird über den Server 10 an den
Browser 40 weitergegeben (Datenströme 94 und 96). Außerdem
informiert das Verbindungsprogramm 12 das Überwachungsmodul
20 (Datenstrom 98), das den Prozeßbezeichner des beendeten
Wartungsprogramms 14 aus dem Verzeichnis 22 streicht.
Neben dem gerade beschriebenen, durch das Wartungsprogramm 14
selbst bewirkten Programmende kann der Benutzer durch An
wählen einer in dem sichtbaren Fenster 42 gezeigten Befehls
fläche einen Befehl zum regulären Abbrechen eines, einiger
oder aller Wartungsprogramme 14 sowie der zugeordneten Ver
bindungsprogramme 12 geben ("abort-Befehl"). Die Programme
werden dadurch "sauber" abgeschlossen und beendet. Dieser
Vorgang ist in Fig. 4 genauer dargestellt.
Wieder wird der vom Benutzer gegebene Abbruchbefehl an den
Server 10, dann über die CGI-Schnittstelle an das Abbruch
programm 30 und von dort an das Überwachungsmodul 20 über
mittelt (Datenströme 100, 102 und 104). Soll beispielsweise
ein einziges Wartungsprogramm 14 abgebrochen werden, so be
stimmt das Überwachungsmodul 20 dessen Prozeßbezeichner sowie
das zugehörige Verbindungsprogramm 12. Eine geeignete Ab
bruchanforderung wird nun an dieses Verbindungsprogramm 12
und das Wartungsprogramm 14 gesendet (Datenströme 106 und
108). Damit ist der Zustand 66 in Fig. 2 erreicht.
Wenn das Wartungsprogramm 14 auf die Abbruchanforderung kor
rekt reagiert, so beendet es sich und gegebenenfalls auch ei
nen zugeordneten Steuerprozeß 16 und meldet dies an das Ver
bindungsprogramm 12 (Datenstrom 110), das seinerseits das
Überwachungsmodul 20 informiert (Datenstrom 112) und sich
dann ebenfalls beendet. Ein Zeitfehler beim Abbrechen wird
erkannt, wenn die Abbruchbestätigung nicht innerhalb eines
vorbestimmten Zeitraumes bei dem Überwachungsmodul 20 ein
trifft (Zustand 68 in Fig. 2). In diesem Fall führt das Über
wachungsmodul 20 einen erzwungenen Programmabbruch durch, in
dem es einen entsprechenden Befehl ("kill"-Befehl) an das
Verbindungsprogramm 12 und das Wartungsprogramm 14 sendet.
Das Ergebnis des regulären oder erzwungenen Abbruchs wird vom
Überwachungsmodul 20 an das Abbruchprogramm 30, den Server 10
und den Browser 40 gemeldet (Datenströme 114, 116 und 118).
Das Überwachungsmodul 20 löscht dabei das abgebrochene Pro
gramm aus seinem Verzeichnis 22.
Der hier am Beispiel eines Programmabbruchs dargestellte Me
chanismus kann allgemein verwendet werden, um laufenden War
tungsprogrammen 14 Eingabedaten zu übermitteln und somit eine
interaktive Bedienung eines Programms über einen Browser 40
zu erlauben. Grundprinzip ist es dabei, die Eingabedaten dem
Überwachungsmodul 20 über ein vom Server 10 aufgerufenes Pro
gramm, vorzugsweise ein CGI-Programm, zuzuleiten. Letzteres
stellt fest, für welches der gerade aktiven Programme die
Eingabedaten bestimmt sind, und leitet sie, gegebenenfalls
über ein diesem Programm zugeordnetes Verbindungsprogramm,
dorthin weiter.
Während das Wartungssystem aktiv ist und der Ping-Prozeß 48
des Browsers 40 läuft, also in den in Fig. 2 gezeigten Zu
ständen 62 bis 68, überprüft das Überwachungsmodul 20 lau
fend, ob die letzte eingegangene Ping-Meldung noch nicht län
ger als eine vorgegebene Zeitdauer zurückliegt. Ein Ausblei
ben der Ping-Meldungen bei dem Überwachungsmodul 20 (Ping-
Zeitfehler) zeigt eine Fehlfunktion an, typischerweise einen
Absturz eines Rechners, einen Programmabbruch oder ein Zusam
menbrechen der Kommunikationsverbindung zwischen dem Server
10 und dem Browser 40 (Zustand 70).
Wird ein Ping-Zeitfehler vom Überwachungsmodul 20 erkannt, so
beendet dieses alle aktiven Verbindungsprogramme 12 und War
tungsprogramme 14 auf die oben beschriebene Weise, so als ob
vom Benutzer ein Befehl für den regulären Abbruch aller akti
ven Programme gegeben worden wäre. Das System geht in den Zu
stand 52 über und wartet auf einen neuen Startbefehl.
Das Überwachungsmodul 20 ist in dem beschriebenen System ein
zentraler Prozeß, der Zugriff auf alle Informationen über den
gegenwärtigen Systemzustand hat. Daher kann das Überwachungs
modul 20 eine Reihe weiterer Aufgaben erfüllen. Beispielswei
se kann sich die Freigabestufe des zu bedienenden Gerätes
während des Wartungsvorgangs ändern. Das Überwachungsmodul 20
entscheidet daraufhin, welche der gerade aktiven Wartungs
programme 14 weiterhin ausgeführt werden dürfen. Gegebenen
falls bricht das Überwachungsmodul 20 die nicht länger ab
laufberechtigten Wartungsprogramme 14 auf die oben darge
stellte Weise ab.
Das erfindungsgemäße System, das in dem hier beschriebenen
Ausführungsbeispiel als Wartungssystem für ein medizinisches
Gerät vorgesehen ist, ist ebenso zur Steuerung, Einstellung,
Wartung, Anpassung oder Überwachung aller Arten von techni
schen Geräten einsetzbar. Zur Verbindung zwischen dem Server
10 und dem Browser 40 können alle geeigneten Kommunikationsmittel,
beispielsweise auch das Internet oder ein Intranet,
eingesetzt werden.
In bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung werden die dem
Benutzer angezeigten HTML-Seiten an dessen Zugriffsberechti
gung dynamisch angepaßt. Interaktive Funktionen, wozu insbe
sondere die Möglichkeit gehört, laufende Prozesse jederzeit
und mit geringer Verzögerung abbrechen zu können, werden vor
zugsweise dadurch bereitgestellt, daß über das Überwachungs
modul eine interaktiv-bidirektionale Verbindung zwischen der
Benutzeroberfläche und dem laufenden Prozeß aufrechterhalten
wird. Zwar werden bevorzugt HTML-Dokumente zur Implementie
rung der Benutzeroberfläche verwendet; es sind jedoch auch
andere Seitenbeschreibungssprachen einsetzbar. Ebenso können
statt bekannter WWW-Server und WWW-Browser andere Server und
Browser benutzt werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Bedienen eines Gerätes, mit
- - einem Server (10), der dazu eingerichtet ist, Daten an einen anschließbaren Browser (40) zu senden und von diesem zu empfangen, um durch den anschließbaren Browser (40) eine Benutzeroberfläche zum Bedienen des Gerätes bereitzustellen,
- - einem serverseitig vorgesehenen Überwachungsmodul (20) zum Ausführen von Überwachungs- und Verwaltungsaufgaben,
- - serverseitig vorgesehenen Mitteln (24, 26, 28, 30) zur Kommunikation zwischen dem Server (10) und dem Überwachungsmodul (20),
- - mehreren Steuer-, Wartungs- und/oder Überwachungs programmen (14, 16), und
- - serverseitig vorgesehenen Mitteln (12) zur Kommunikation zwischen den Steuer-, Wartungs- und/oder Überwachungs programmen (14, 16) einerseits sowie dem Server (10) und/oder dem Überwachungsmodul (20) andererseits, wobei
- - das Überwachungsmodul (20) dazu eingerichtet ist, ein Verzeichnis (22) der jeweils aktiven Steuer-, Wartungs- und/oder Überwachungsprogramme (14, 16) zu speichern und laufend zu aktualisieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungs
modul (20) und/oder ein vom Server (10) aufgerufenes Authen
tifizierungsprogramm (26) dazu eingerichtet ist/sind, eine
Authentifizierung (58) eines Benutzers durchzuführen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Server (10)
aufgerufenes Verbindungsprogramm (12) dazu eingerichtet ist,
bei dem Überwachungsmodul (20) eine Anfrage hinsichtlich der
Berechtigung eines Benutzers zum Starten eines der Steuer-,
Wartungs- und/oder Überwachungsprogramme (14, 16) durchzuführen
und gegebenenfalls dieses Steuer-, Wartungs- und/oder
Überwachungsprogramm (14, 16) zu starten.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungs
modul (20) und/oder ein vom Server (10) aufgerufenes Ping-
Programm (28) dazu eingerichtet ist/sind, das Ausbleiben
periodischer, vom Server (10) empfangener Ping-Nachrichten
festzustellen und daraufhin zu veranlassen, daß alle aktiven
Steuer-, Wartungs- und/oder Überwachungsprogramme (14, 16)
abgebrochen werden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungs
modul (20) und/oder ein vom Server (10) aufgerufenes Ab
bruchprogramm (30) dazu eingerichtet ist/sind, als Reaktion
auf eine vom Server (10) empfangene Abbruchnachricht zu ver
anlassen, daß mindestens eines der Steuer-, Wartungs- und/
oder Überwachungsprogramme (14, 16) sowie gegebenenfalls ein
zugeordnetes Verbindungsprogramm (12) abgebrochen wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungs
modul (20) und/oder ein vom Server (10) aufgerufenes Pro
gramm dazu eingerichtet ist/sind, eine vom Server (10)
empfangene Nachricht an ein zugeordnetes Steuer-, Wartungs-
und/oder Überwachungsprogramm (14, 16) weiterzuleiten.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die vom Server (10)
aufgerufenen Programme (12, 24, 26, 28, 30) CGI-Programme
sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die vom Server (10)
über die Schnittstelle (32) gesendeten und empfangenen Daten
HTML-Daten sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem
an den Server (10) über eine Schnittstelle (32) angeschlos
senen Browser (40), der eine Benutzeroberfläche zum Bedienen
des Gerätes bereitstellt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Browser (40)
dazu eingerichtet ist, einen Ping-Prozeß (48) auszuführen,
der periodisch eine Ping-Nachricht an den Server (10) sen
det.
11. Verfahren zum Bedienen eines Gerätes, mit den Schritten:
- a) Empfangen einer von einem Browser (40), der eine Benut zerschnittstelle zum Bedienen des Gerätes bereitstellt, stammenden Nachricht durch einen Server (10),
- b) Aufruf eines Programms (12, 24, 26, 28, 30) durch den Server (10),
- c) Kommunikation des vom Server (10) aufgerufenen Programms (12, 24, 26, 28, 30) mit einem serverseitig vorgesehenen, zum Ausführen von Überwachungs- und Verwaltungsaufgaben dienenden Überwachungsmodul (20),
- d) Aufruf oder Abbrechen eines Steuer-, Wartungs- und/oder Überwachungsprogramms (14, 16) durch das vom Server (10) aufgerufene Programm (12, 24, 26, 28, 30) oder das Über wachungsmodul (20), und
- e) Aktualisieren eines Verzeichnisses (22) der aktiven Steuer-, Wartungs- und/oder Überwachungsprogramme (14, 16) durch das Überwachungsmodul (20).
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