Das Mobilfunknetz als Low-Power-WAN

Low Power Wide Area Networks (LPWAN) sind Vernetzungskonzepte bei denen eine hohe Netzabdeckung und ein geringer Energieverbrauch die zentralen Kriterien beim Betrieb eines solchen Funknetzwerks für ein Internet der Dinge maßgeblich sind.
Typische IoT-Geräte sind Sensoren und Aktoren, die keine konstante Verbindung benötigen und auch keine hohen Datenmengen übertragen. Viele davon befinden sich in Gebäuden oder an entlegenen Orten. Es wird also ein Netz mit extrem hoher Abdeckung benötigt, das eine große Anzahl von Teilnehmern gleichzeitig bedienen kann.

Das LTE-Mobilfunknetz ist für die typischen Anforderungen des Internets der Dinge nicht geeignet. Die Einschränkungen ergeben sich aus der Komplexität der Mobilfunkmodems, dem hohen Stromverbrauch und der geringen Reichweite und Netzabdeckung.
Denkbar wäre die Nutzung niederer Gerätekategorien, wie zum Beispiel Cat. 1 oder sogar Cat. 0. Doch das löst die netzseitigen Einschränkungen nicht auf.

Die Standardisierungsorganisation 3GPP hat LTE-Cat-M1 und LTE-Cat-NB1 genau auf IoT-Anwendungen zugeschnitten. Beide Spezifikationen reduzieren die Komplexität des Funkmoduls. So sind Antenne und Transceiver einfach gehalten und somit kostengünstig herzustellen. Sie kommen mit wenig Strom aus (unter 15 µA im Idle-Mode) und erzielen hohe Reichweiten (10 bis 15 km). Beides ist möglich, weil die maximale Datenrate empfangs- und sendeseitig begrenzt ist. Zur Authentifizierung dient wahlweise eine SIM-Karte oder eSIM.

LTE-Cat-M1 und LTE-Cat-NB1 werden weltweit als Nachfolgetechnik von 2G (GSM, GPRS und EDGE) und konkurrierender LPWAN-Lösungen positioniert. Eine flächendeckende Nutzung ist aber nur dann möglich, wenn LTE ausgebaut ist.


Warum Mobilfunk und Rundfunk zusammen nicht funktionieren

Das Mobilfunknetz mit Rundfunk zum Empfang von Radio und TV zu vereinen gibt es bereits seit UMTS (3G). Auf dem ersten Blick scheinen Mobilfunk und Rundfunk auch gut zusammenzupassen. Schließlich kann man beides mit mobilen Geräten, wie Smartphones, empfangen.

Mit 5G gibt es für Mobile-TV eine Neuauflage. Sie nennt sich „5G Today“. Damit sollen großflächige TV-Übertragungen im Mobilfunknetz umgesetzt werden.

Doch wie man es dreht und wendet, für die Rundfunkübertragung wurden die Mobilfunknetze nicht konzipiert.
Und so kann man alle Versuche, Mobilfunk und Rundfunk zu vereinen, als gescheitert ansehen.
Die Gründe dafür liegen in der unterschiedlichen technischen Umsetzung, Einschränkungen bei den Endgeräten, dem untypischen Nutzerverhalten und fehlendes Kundeninteresse.

Technische Gründe

Bei der klassischen Mobilfunkverbindung hat jeder Teilnehmer eine individuelle Verbindung zur nächsten Basisstation. Man bezeichnet das als Unicast. Der Bandbreitenbedarf steigt mit der Anzahl der Geräte. Jedes Endgerät ist im Netz registriert.
Sollen mehrere Endgeräte mit demselben Inhalt versorgt werden, bezeichnet man das als Multicast. Auch hier muss jedes Endgerät im Netz individuell registriert sein. Die Teilnehmer sind in Multicast-Gruppen eingeteilt.
Beim typischen Rundfunk werden alle erreichbaren Endgeräte mit identischen Inhalten versorgt, die nur einmal an alle gesendet werden. Man bezeichnet das als Broadcast. Die Endgeräte sind im Netz nicht registriert und können anonym bleiben. Der Bandbreitenbedarf steigt mit der Anzahl der Broadcast-Angebote.

Spezielle Inhalte

Die Nutzung von Mobile-TV bringt einige Besonderheiten mit sich. Ein direkter Vergleich mit dem normalen Fernsehen ist nicht möglich.
Die Mobilfunkbetreiber und TV-Sender stellen immer wieder fest, dass es für kleine Displays speziell bearbeitetes Videomaterial braucht. Tendenziell muss es mehr detaillierte Ausschnitte geben. In den Sendungen müssen Nah- und Großaufnahmen dominieren. Der Video-Produzent muss sich also schon vorher Gedanken machen, wie das Material nachher genutzt und weiterverarbeitet wird.

Nutzer und Nutzerverhalten

Mobile-TV ist auch für den Nutzer schwierig und gewöhnungsbedürftig. Auch wenn es viele Vorteile geben mag. Fernsehen am Smartphone ist unkomfortabel. Und auch die Anbieter haben ein Problem. Neue Hauptsendezeiten entstehen, etwa zu Berufsverkehrszeiten in den Morgen- bzw. Abendstunden. Zu diesen Zeiten existieren jedoch keine Inhalte für die entsprechenden Zielgruppen.
Außerdem sind die bevorzugten Orte für den Fernseh-Konsum zuhause zur Entspannung. Mobile-TV ist etwas bei Warte- und Fahrtzeiten. Generell ist die Nutzung immer nur kurz, dafür mehrmals täglich oder mehrmals wöchentlich. Eben eine typische Gelegenheitsnutzung.

Zielgruppen

Neben Technik-Freaks und jungen Leuten gehören vielleicht noch Nachtwächter, Taxifahrer und Pförtner zur Zielgruppe. Die Anzahl der Nutzer ist demnach nicht besonders groß und auch nur begrenzt zahlungskräftig.

Fazit

Mobile-TV ist ein Nischenprodukt, das hohe Investitions- und Betriebskosten verursacht. Ein lukratives Geschäftsmodell sieht anders aus.
In der Vergangenheit wurden alle Mobile-TV-Projekte in Deutschland eingestellt oder kamen über die Planungsphase nicht hinaus.


Warum eine Verfügbarkeit von 99% wenig aussagekräftig ist

Der Zustand des LTE-Ausbaus wird mit einer Verfügbarkeit von 99 % für das Netz der Deutschen Telekom angegeben. Da könnte man von einer nahezu lückenlosen Abdeckung ausgehen. In der Praxis sieht das anders aus. Wer viel unterwegs ist, dem werden die fehlenden 1% oft begegnen. Wie kann das sein?

Das hat mit einem unterschiedlichen Verständnis von Verfügbarkeit und Netzabdeckung zu tun.

Häufig wird die Netzabdeckung mit der geografischen Reichweite eines Funknetzes verwechselt.
Die Netzabdeckung gibt an, wie viel Prozent der Bevölkerung eines Landes das Mobilfunknetz nutzen können.
Die Fläche, die durch alle Basisstationen des Funknetzes versorgt wird, wird als Versorgungsbereich bezeichnet.

Das bedeutet, eine hohe Netzabdeckung oder Verfügbarkeit ist wenig aussagekräftig. Wichtig ist der Versorgungsbereich. Doch der wird nicht angegeben.

Mehr Informationen:


Wer zuerst jubelt, jubelt am besten

Die Fussball-Europameisterschaft steht vor der Tür. Damit haben wir auch wieder die Zeit der Jubelschreie vor dem Fernseher. Und wie alle Jahre wieder müssen wir damit leben, dass der eine Fussball-Fan früher als ein anderer jubelt. Während beim einen das Leder schon im Tornetz zappelt, ist im anderen Fernseher noch nichts passiert. Besonders beim Elfmeterschießen ist das ein Grauß. Doch warum kommt es überhaupt zu den Verzögerungen und bei welcher TV-Empfangsart ist die Verzögerung am geringsten?

Kommen wir zuerst mal dazu, warum die Verzögerung auftritt. Die Verzögerung hängt mit dem Übertragungsweg, der Bildverarbeitung, Bildaufbereitung und dann eben noch vom Empfangsgerät ab. Hier ergeben sich unterschiedliche Systemlaufzeiten. Und die variieren, je nach Aufnahmeort und dem Weg zum eigentlichen Signalempfänger, dem Fernseher oder PC.

Am schnellsten ist der Empfang per Satellit, dicht gefolgt von DVB-T/T2. Wer hier die Nase vorn hat, hängt allerdings auch vom TV-Sender ab. Der Unterschied liegt im einstelligen Sekundenbereich und ist minimal. Dann kommt Kabel analog gefolgt von Kabel SD/HD und mit etwas Abstand Entertain HD.
Eine halbe bis ganze Minute Verzögerung tritt dann schon bei Internet-Streaming-Diensten auf. Auch bei den Mediatheken/Livestreams der TV-Sender.

An alle Fussball-Fans, viel Spaß beim Jubeln.

Alle andern können sich mit Elektronik-Kompendium.de eine fussballfreie Zeit gönnen.


Anzahl der Transistoren in einem Prozessor

Das Bestimmen der Anzahl der Transistoren in einem Prozessor ist gar nicht so einfach. In Prozessoren befinden sich auch Teststrukturen und redundante Schaltkreise, die passiv sind und mit der Verarbeitung und den Berechnungen nichts zu tun haben. Außerdem gibt es viele Entkoppel-Kondensatoren, die aus speziellen Transistoren bestehen. Die Frage ist, ob diese Transistoren mitgezählt wurden oder nicht und ob sie überhaupt mitgezählt werden müssen.

Die Angabe zur Anzahl der Transistoren sollte also nur als grobe Richtung gesehen werden und nicht als Maßstab über die Leistungsfähigkeit eines Prozessors.


Ich glaube, dass es auf der Welt einen Bedarf von vielleicht fünf Computern geben wird

Thomas J. Watson, bis 1956 Vorstandsvorsitzender der Firma IBM, sagte einmal folgenden Satz:

Ich glaube, dass es auf der Welt einen Bedarf von vielleicht fünf Computern geben wird.

Bis noch vor ein paar Jahren hatte jeder über diese Einschätzung nur gelacht. Nein, man könnte sogar sagen, was für ein Irrtum. Doch leider dreht sich die Zeit und damit die Entwicklung weiter. Wer heute die digitale Realität kennt, der sieht, dass dieses Zitat in ein paar Jahren Wirklichkeit werden könnte. Zumindest was die private Nutzung angeht. Schon heute brauchen viele Menschen den Personal Computer nicht mehr. Für sie würde für die tägliche Portion Computer ein kleines mobiles Gerät ala Smartphone oder Tablet vollkommen ausreichen.

 


Anwendungen von Biometrie

Unter Anwendungsfälle der Biometrie fallen Fingerabdrucksensoren in Notebooks und Smartphones. Und auch Ausweispapiere und Führerscheine mit biometrischen Merkmalen. Der Vorteil, der Anwender kann seine biometrischen Merkmale nicht einfach so verlieren oder vergessen. Schlüssel, Karten, Codes und Passwörter lassen sich auch noch weitergeben.

Biometrie ersetzt den Autoschlüssel

Sobald mehrere Personen ein Auto benutzen, fängt bei jedem Fahrerwechsel das Spiel mit dem Sitz einstellen und Spiegel verdrehen an. In Zukunft soll das wegfallen.
Das Auto merkt sich die Einstellungen von jedem Fahrer und erkennt am Fingerabdruck, wer das Auto aufgeschlossen hat. Wenn es einen anderen Fahrer erkennt, dann stellt es alle Benutzereinstellungen auf diesen Fahrer automatisch ein.
Wäre das eine interessante Anwendung in Ihrer Familie oder Firma mit häufig wechselnden Fahrern?

Biometrie statt Benutzername und Passwort

Viele Dienste, Services und Anwendungen die wir im Internet nutzen erfordern eine Registrierung oder Anmeldung mit Benutzername und Passwort. Jedes System erfordert einen anderen Benutzernamen und Passwort. Das ist ein großer Nachteil für die mobile Kommunikation. Vergesslich darf man dabei nicht sein. Besonders die Anmeldedaten, von selten genutzten Webseiten sind schnell vergessen.
Biometrie-Lösungen, meist mit Fingerabdruck-Scanner sind stark im kommen. Vor Jahren waren sie noch Fehleranfällig, empfindlich und mit einer schlechten Erkennungsrate versehen. Doch das hat sich geändert. Die Produkte sind brauchbar und massenmarkttauglich geworden.

Das Problem mit dem Fingerabdruck

Wenn ein Finger trocken oder verletzt ist, dann lassen sich Fingerabdrücke nur schwer erkennen. Aus diesem Grund, vor allem letzterer, sollte man den kleinen Finger für die Erkennung verwenden. Er wird seltener in Anspruch genommen.
Wegen der hohen Fehlerrate bei der Personenerkennung, insbesondere beim Fingerabdruck, geht man in der Biometrie den Weg der Venenmustererkennung in der Hand oder im Arm. Damit ist ein wesentlich zuverlässigere Erkennung möglich.


Vorsicht: NAS als zentraler Datenspeicher

Netzwerkspeicher (NAS) mit mehreren Festplatten, die als RAID zusammengeschaltet sind, werden im privaten Bereich immer beliebter. Der Wunsch die Daten zentral zu halten, um dann mit einem Desktop-PC, einem Notebook und noch anderen Geräten darauf zugreifen zu können wird immer größer.

Leider hat die zentrale Datenhaltung auch einen Nachteil: Fällt der NAS-Controller aus, dann lassen sich die Daten nur mit Tricks, viel Aufwand oder gar nicht mehr retten. Meist werden die Daten auf den Festplatten mit exotischen Dateisystemen verwaltet. Auf die Festplatten lässt sich dann nur mit einer zusätzlichen Software zugreifen.

Man muss sich vergegenwärtigen, dass ein NAS und RAID kein Ersatz für regelmäßige Backups sind.

Kurzfristige Lösung

Wer ein NAS als zentralen Datenspeicher einsetzt, der muss die Daten regelmäßig auf eine externe Festplatte sichern. Externe 2,5-Zoll-USB-Festplatten mit hoher Speicherkapazität sind bereits für unter 100 Euro zu bekommen. Das ist eine kleine Investition für mehr Datensicherheit.
An manchen NAS-RAID-Systemen kann man auch per USB eine externe Festplatte anschließen und als Backup-Laufwerk konfigurieren. Dann spart man sich das manuelle Backup.

Zukünftige Alternative

Auch wenn nicht jeder von Microsoft und Windows begeistert ist, sollte man für zukünftige Anschaffungen einen Windows-Home-Server als NAS-Alternative in Betracht ziehen. Ein Windows-Home-Server ist im Prinzip nichts anderes als ein NAS. Die Festplatten werden jedoch mit NTFS formatiert. Und das kann jedes Windows-Betriebssystem lesen.


Verdrahten/Verkabeln nach 568A oder 568B?

Wer CAT6-, CAT6- oder CAT7-Kabel verlegt (oder KAT5, KAT6 oder KAT7), der muss beim Anschluss von Dosen und Patchpanel die Entscheidung treffen, wie er verdrahtet oder verkabelt. Entweder man schließt Dosen und Panel nach EIA/TIA-568A oder EIA/TIA-568B an. Was ist richtig?

Zum Thema Belegung RJ45-Stecker für Ethernet: Belegung nach 568A oder 568B? Was ist richtig? habe ich folgendes geschrieben:

Der Unterschied zwischen EIA/TIA-568A und EIA/TIA-568B ist die Vertauschung der Adernpaare 2 und 3 (weiß/orange und weiß/grün). Physikalisch, wie auch elektrisch spielt die Belegung übrigens überhaupt keine Rolle. Wirklich wichtig ist nur, dass sowohl auf der Seite der Anschlussdose, wie auch auf der Seite des Patchfelds gleich belegt sein muss.

Nun kann man hierzu anmerken, dass diese Aussage auch nicht wirklich schlauer macht. Was nun? 568A oder 568B?

Die Entscheidung liegt letztendlich im eigenen Ermessen.

Meine persönliche Empfehlung ist, nach EIA/TIA-568A zu verkabeln. Das ist in Europa allgemein üblich. In Ausnahmefällen mag es anders sein. Selbstverständlich kann man auch nach EIA/TIA-568B verkabeln. Beides ist richtig und gültig.

An dieser Stelle die Empfehlung, die Verkabelung in den Unterlagen für später zu dokumentieren.


Abhörsicherheit von Bluetooth-Headsets?

Beim Telefonieren mit dem Handy sind Bluetooth-Headsets besonders beliebt. Während man telefoniert hat man die Hände frei. Das Handy liegt derweil auf dem Tisch oder befindet sich in der Jackentasche. Die Verbindung zwischen Handy und Headset ist eine Funkverbindung mit Bluetooth. Theoretisch ließe sich diese Verbindung aus wenigen Metern Entfernung abhören.

Wie sieht es da mit der Abhörsicherheit aus?

Üblicherweise wird beim Koppeln von Bluetooth-Geräten ohne Tastatur, zum Beispiel Headsets, der Hauptschlüssel „0000“ verwendet. Dabei fragt man sich, ob die Verschlüsselung überhaupt sicher sein kann.
Grundsätzlich einmal, ist ein so einfacher Hauptschlüssel ein Kompromiss zwischen Bedienbarkeit und Sicherheit. Schließlich hat ein Headset keine Tastatur, bei der man einen individuellen Code eingeben kann. Ein echtes Sicherheitsproblem ist das nicht, wenn man beim Kopplungsvorgang darauf achtet, dass sich kein potentieller Angreifer im Empfangsbereich befindet. Da die Reichweite von Headsets in der Regel nur ein paar Meter beträgt, ist dieser räumliche Bereich überschaubar. Zumal der Angreifer zum Abhören ständig in direkter Nähe sein muss. Es wäre schon sehr auffällig, wenn ständig die gleiche Person um einen herumstehen würde.

Zum Erhöhen der Sicherheit generieren die Bluetooth-Geräte für die Verbindung zusätzlich einen geheimen Schlüssel, der sich nicht knacken lässt.

Das Sicherheitsproblem von Bluetooth-Headsets ist also überschaubar.