Heimvernetzung / Private lokale Netzwerke Wir haben im OV Lokal ein lokales Netz aufgebaut; Dies soll eine Referenzinstallation fuer einen "Funkerhaushalt" sein Planungsdaten, Sammeln von Fakten, Bedarf und Moeglichkeiten Netzwerktypen, Auswahl der Struktur Einbindung von Funkgeraeten, neue Funktechnik Einzelthemen zur Realisierung: Sicherheit, Hardware... Wer macht so etwas?

Drei Werte bestimmen die Netzwerkleistung Speicher (Grösse und Ort) Geschwindigkeit der Datenübertragung Rechenleistung Speicher: Was braucht ein Haushalt? komprimierte DatenVolumen (l)Speicherpreis(E) 100 Video Baender100x4x3600x1MB=1,52TB Audio CDs200x800MB=160GB Photos/Dias5000x1MB=5GB m Buecherregal4x5x10x500x150k=15GB Programme + Daten10GB ca1,8TB Speicherung der Daten auf Festplatte:DVD-RW Heute:18x 100GB5000E4500x 4GB45000E in 5 Jahren:2 x 900GB 500E "Lebensvideo"40x365x24x3600x1MB=1,3PB

Übertragungsgeschwindigkeit: Wieviel braucht man? Benötigte Datenrate pro Person: Audio:10kBytes/s Video (2D):1MByte/s Video Lebensaufzeichnug)1MByte/s Steuerung1kByte/s Rechnerdaten (Backup..)1MByte/s ca 3MByte/s Ein 4 Personen Haushalt benötigt eine Bandbreite von ca 100MBit/s Der Mensch kann ca 7 Ergeignisse pro Sekunde aufnehmen Eine Datenrate von ca 1kByte / sec wäre also ausreichend. Der schlaue Projektor: funktioniert prinzipiell ähnlich wie moderne Graphikkarten hat allerdings einen Speicher: er kennt Objekte ZurDarstellung eines Films wird nur die Information übertragen, die er noch nicht kennt Grosser Speicherbedarf, hohe Rechenleistung Objekt- Wissensmanagement noetig in 10 Jahren? Kosten: Internet basierende Lösungen gehen davon aus, dass die Datenübertragung durch eine sowieso vorhandene Flatrate abegedeckt wird

Rechnerleistung Komprimierung Protokollbehandlung und Wandlung Routing Firewall Für die Netzwerkaufgaben (Komprimierung und den schlauen Projektor mal ausgenommen) reicht ein MHz Rechner Kosten In welchem Verhältnis stehen die Vernetzungskosten zu den übrigen Rechnerkosten? Euro pro Person pro Monat: PC Hardware (Lebensdauer 4 Jahre):211) Stromkosten (200W, 3h/d, 50%Server)4 Betriebsystem (Lebensdauer 2 Jahre):122) Office (Lebensdauer 3 Jahre)8MS Netzzugang (DSL Flat, 4 Personen)53) Webstation15 1)Server als Altrechner 2)MS Serverlizenz, ohne OEM Lizenzen 3) Wird wohl mittelfristig auf volumenbasiert umgstellt

Sicherheit Zugang zum öffentlichen Netz ueber Telefon, Ethernet, WLAN, Bluetooth: Jeder Zugang zu einem öffentlichen Netz ist möglicherweise unsicher klassische Viren Datendiebstahl Kosten über Dienste (0190er Nummern) Auslösen von Falschfunktionen (zB Kühlschrank abschalten...) Wartung Daten: lokal Backupproblem beim Provider was passiert, wenn der Provider Pleite geht? Haftung bei Diebstahl, Verlust oder Virus Kosten Programme: lokal Update von Betriebsystem und Programmen eigene Arbeit automatisch durch Hersteller (Win XP) durch Wartungsfirma vom Anbieter was muss man bezahlen? Abrechnungsmodus? Problem: Privatanwender nutzt nur wenige Funktionen

Anbindung von Geräten Zur Zeit noch kein Standard. Mittelfristig werden sich nur Loesungen durchsetzen, die eine Anbindung an das lokale Netz ermoeglichen Neue Ansätze von MS? Es gibt inzwischen billige Ethernetinterfaces fuer Embedded Application (Webkamera) Rechnerzubehoer über WLAN, Bluetooth Kommunikationsgeräte über Bluetooth Hausinstallation über Drahtanbindung (Instabus, homebus).. Funkgeräte über Drahtanbindung (eigene Protokolle der Hersteller) Braune Ware über Infrarot und Firewire Kopfhörer Microphone über Funk Sicherheisteinrichtungen, Wetterstationen über Funk

Netzwerktypen Ein Netzwerk mit TNCs (schon etwas älter)

Struktur der lokalen Netzwerke - Im folgenden werden nur die Übertragungseigenschaften betrachtet - Es gibt einen Hauptzugang zum “Server” (lokal oder nach “aussen” über DSL, ISDN, Kabel..) - Bei einigen Zugangangslösungen muss man sich die Bandbreite mit Nahbarn teilen (Powerline, Funk fuer die letzte Meile) - Auch bei einigen lokalen Netzen muss man sich Bandbreite mit Nachbarn teilen (Powerline, DECT WLAN..) - Bei Funklösungen gilt: je grösser die überbrückbare Entfernung, desto mehr Nachbarn teilen sich die Bandbreite

Struktur der lokalen Netzwerke -”Relaisloesung”: mehrere Vermittlungknoten sind über eine schnelles Netz verbunden und versorgen die Geräte eines “Piconetzes” (zB innerhalb eines Ziimmers) - per Funk oder Infrarot - Bluetooth

Beispiele für die Netzwerke Drahtgebundene Heimnetze EIB (Instabus), CEBus, LON,.. SystemtypHub Bitrate20 kBit/s Frequenzbereiche<100kHz Reichweite/100m Sicherheitgut Zusatzaufwandhoch (Firmenlösung) Powerline SystemtypHub Bitrate700 kBit/s Frequenzbereich<20MHz Reichweite/100m im Haus Sicherheitschlecht Zusatzaufwandmittel (Modem ca E 500)

Beispiele für die Netzwerke Ethernet.. SystemtypHub/Switch Bitrate10/100/1000 MBit/s Frequenzbereiche5MHz (?) Reichweite/100m Sicherheitgut Zusatzaufwandmittel bis hoch DECT DECT/ISM SystemtypSwitch Bitrate10x24 24kBit/s / Sprache / 24x1.1MBit/s Frequenzbereich1,8/2,4 GHz Reichweite/100m Sicherheitgut Zusatzaufwandgering

Auswahl und Fazit Punkte 0 = schlecht 10 =gut x =Ausschluss (Zahlen sind individuelle Wertungen !!! ) Netztypbedarfsgerecht/10Kosten/5 Sicherheit/9 Eigennbau/5 zukunftsicher/5 Ethernet USB EIB WLAN2 Bluetooth 8 DECT 6 Powerline2 Netztyperweiterbar integrierbar/10Standardisierung/7Funkstörung/10Ergebnis Ethernet10109 USB7109 EIB WLAN Bluetooth DECT Powerlinex x Drathgebundenes Ethernet ist zur Zeit und in nächster Zukunft die einzige Standardlösung, die die Bedürfnisse erfüllt.Wenn andere Lösungen für Einzelanwendung genommen werden (müssen), sollte auf Integrationsfähigkeit geachtet werden.

Lokales Netz im Funkhaushalt Folgende Voraussetzungen werden angenommen: - Überdurchschnittliches technisches Verständnis - gewisse Bereitschaft zur “Bastelei” - Langfristige Investition - möglichst geringe Störung des Funks (hat Priorität) - Wunsch nach Einbindung möglichst aller Geräte - Standardlösungen wo möglich

Lokales Netz im Funkhaushalt Daraus ergibt sich folgende ideale Netztopologie: - ”Relaislösung” 1GbBit mit Piconet bis maximal 10MBit/s pro Geraet mit File/Firewall/... Server Da das zur Zeit nicht realisierbar ist: - 100MB Ethernet, Bluetooth und File/Firewall/... Server Server TncRx/TxAntenne Hub Switch PC DSL Bluetooth Hub Steuerung Daten Mediaserver

Lokales Netz im Funkhaushalt Wie sieht ein (technisch) ideales Funkgerät aus? - empfängt mit angepasster Bandbreite und angepassterEmpfindlichkeit aus der Richtung der Gegenstation(en) - sendet mit angepasster Leistung ohne Nebenabstrahlung in Richtung der Gegenstation(en) An welchen Stellen können heutige Funkgeräte verbessert werden? - Integration des HF Teiles in die Antenne Trennung des Bedienteils vom Hf-Teil Digitale Uebertragung der Signal und Steuerdaten über das lokale Netz Keine Leitungsverluste geringere Störungen - Digitaler RX/TX mit DSP und konventionellen selektivem Vorverstärker Vermeidung/Verringerung der Übersteuerungsproblematik Selbstanpassendes Filter mit Mikromechanik Voraussetzung ist auch dafür intensive Datenaustauch Hf Teil Operator(PC)

Lokales Netz im Funkhaushalt - Anpassung der Antenne an die Betriebsdaten Ein Dipol ist Schwingkeis, und wirkt wie ein Filter Je dünner der Draht, desto höher die Güte (schmalere Bandbreite) -> Trennung von elektrischer und mechanischer Funktion Anpassung der Resonanzfrequenz durch mechanische Änderung