Im Laufe der Zeit hat die Technik zwar stetig zu einer Verbesserung der Qualität geführt, das zugrundeliegende Prinzip der Wellenausbreitung hat sich seit ihrer Entdeckung jedoch nicht geändert.

1Geschichte der Funktechnik

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Dieter Carstens

Abbildungsverzeichnis: Abb. 1 https://de.wikipedia.org/wiki/Heinrich_HertzAbb. 2 https://de.wikipedia.org/wiki/Guglielmo_Marconi#/media/Datei:Post_Office_Engineers.jpgAbb. 3 https://de.wikipedia.org/wiki/Sender_LafayetteAbb. 4 https://de.wikipedia.org/wiki/Guglielmo_MarconiAbb. 5 https://de.wikipedia.org/wiki/TransistorradioAbb. 6 https://de.wikipedia.org/wiki/Volksempf%C3%A4ngerAbb. 7 https://de.wikipedia.org/wiki/Amos_5Abb. 8 https://de.wikipedia.org/wiki/Router#/media/Datei:D-Link_DI-524.jpgAbb. 9 https://de.wikipedia.org/wiki/Fernsehger%C3%A4t

Volksempfänger von 1933

Rundfunkradios gab es ab 1923 zu kaufen.

Mit ihnen konnten gesprochene

Nachrichten und Musik, zu Hause deutschlandweit

empfangen werden.

Als der Funke gebändigt wurde,

standen der Zukunft alle Tore

offen.

Im Jahr 1886 gelang es dem deutschen Physiker Heinrich Hertz, elektromagnetische

Wellen nachzuweisen.

Guglielmo Marconi hat mit seinen praktischen Arbeiten

im Funkbereich sehr zur Verbreitung dieser Technik beigetragen, 1909 wurde er dafür mit dem Nobelpreis in

Physik belohnt.

Transistorradiosverbreiteten sich seit

den 1950er Jahren weltweit.

Sie waren klein und Batterie betrieben und

fehlten bei keiner Strandparty.

Man nutzt sie in der Raumfahrt, für die Wettervorhersage, fürs Satelliten-

fernsehen, für die Internetübertragung, zur Kommunikation und zum

Navigieren. Sie sind für unsere moderne Welt unentbehrlich.

Bei einem Sendeversuch gelang es mit Geräten von Marconi im Jahr

1903 den Bristol Kanal zu überwinden, im gleichen Jahr funkte

man sogar über den Atlantik.

WLAN-Routersorgen seit Ende der 90er Jahre

für die drahtlose Übertragung von

Internet.Geräte wie PC, Handy oder Drucker

können mit Bluetooth drahtlos kommunizieren.

Satelliten werden bereits seit Ende der 1950er ins All

befördert. Im März 2019 kreisten

bereits 2062 von ihnen um die Erde.

Abb. 1

Abb. 2Abb. 3

Abb. 4

Abb. 5

Abb. 6

Abb. 7

Abb. 8

Abb. 9

1

1922 entstand in Frankreich der sehr große Knallfunkensender

La Fayette. Mit ihm morste man Nachrichten

bis zu 5000 km weit.

2

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Abb. 3

E= Elektrisches Feld B= Magnetisches Feld Z=Zeit λ = Wellenlänge

Abb. 1

Abb. 4

Die WelleDie elektromagnetische Welle breitet sich alsmagnetisches Feld und als elektrisches Feldaus. Diese stehen in Wechselwirkungzueinander:

Wellen drücken sich in Frequenzenaus. Frequenzen geben die Anzahl einerSchwingung pro Zeiteinheit an. DieSchwingungsanzahl wird in Hertz (Hz)angegeben. Wellenlänge in Meter.

Wir sind umgeben von Elektromagnetischen Wellen

Wellenausbreitung

Abbildungsverzeichnis: Abb. 1 EigenherstellungAbb. 2 PPTAbb. 3 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electromagnetic_wave.pngAbb. 4 Eigenherstellung Abb. 5 Weltkugel: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:World-2012-05-06.png)

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Sophie Lesko

Ionosphäre

Kurzwellen

Die AusbreitungBei der Funktechnik werden unterschiedlicheFrequenzen genutzt. Lange Wellen mit einerWellenlänge von 2000 Meter breiten sich bis zu1000km an der Erdoberfläche aus. Kurze Wellenmit einer Wellenlänge von 100 Meter können ander Ionosphäre reflektiert die ganze Welterreichen. Ultra Kurze Wellen (Wellenlänge3Meter - UKW Radio) dagegen können nur direktetwa 50km weit empfangen werden. Bei demneuen 5G Netz liegt die Reichweite sogar nur bei500 Meter.

3 MHz

150 kHz

Abb. 5

Sender Empfänger

Langwelle

Unterhalb des Regenbogens nutzen wir die Wellen seit 100 Jahren für die Funktechnik.

Die Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Das sind 300 000 km pro Sekunde

Der Funke eines Blitzes erzeugt viele elektromagnetische Wellen.

Der Blitz, ein riesiger Funke

Unterhalb und oberhalb desRegenbogens gibt es jedochnoch viel mehr elektro-magnetische Wellen, die wirnur nicht sehen können.

Einen kleinen Teil davon können wir Menschenmit unserem Auge wahr nehmen. Das ist derBereich zwischen rotem bis violettem Licht.

Abb. 2

Blitze können starke Elektromagnetische Störungen im Funkverkehr hervorrufen, die sich durch Knacken, Kratzen oder Fehlfunktion bemerkbar machen.

2

3

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1903 fand die erste, öffentliche transatlantische Kommunikation statt, als der König von England und der US-Präsident eine Grußbotschaft austauschten

Gedämpfte Welle

Alexander Meißner hatte 1913 mit der Erfindung seines Oszillators dazu beigetragen eineungedämpfte Welle zu erzeugen

1923 wurden erstmals Nachrichten und Musik analog

über das Radio an die Privathaushalte gesendet. Weltweit wird das AM - Radio zum Massenmedium.

1912: Frequenzen retten Leben!

Von der sinkenden Titanic konnteum Hilfe gefunkt werden.

Ohne den Einsatz von Seefunk hätte kein Passagier gerettet werden können.

Durch diese Erfindung war erst die Amplituden-

Frequenzmodulation möglich mit der bis heute Nachrichten, Musik und Daten übertragen

werden.

SenderEmpfänger

Analoge Signale werden in einen digitalen Binärcode umgewandelt.

Das Prinzip ist noch immer das gleiche!Beim Morsecode gibt es kurz und lang,

beim Binärcode gibt es 0 und 1

1967 Satellitenfernsehen:Bilder können weltweit empfangen

werden.

Einführung des FM-Radios (1949)und des schwarz-weiß Fernsehens (1952).

20KHz

35 GHz

1-100MHz

500KHz

200KHz

10 GHz

DemodulationModulation

Mit der gedämpften,elektromagnetischen Welle des

Knallfunkensenders konnten nur Morsezeichen übermittelt werden.

Sende-frequenzen

2019: Ausbau des 5G Telefonnetzes

Der Digitalfunk findet immer mehr Anwendungsbereiche.

Ab 2012 wird Fernsehen in Deutschland flächendeckend digital

empfangen, so kann eine höhere Auflösung erreicht werden (Full-HD).

3840km

Das Digitale Zeitalter beginnt.

1990: Vernetzung der analogen mit der digitalen Welt: Durch Digitalisierung und Funktechnik

können heutzutage riesige Datenmengenin Echtzeit übertragen werden.

SOS = 01110011 01101111 01110011 oder · · · − − − · · ·

Abb.1

Abb.2

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Femke Gerdes

Abbildungsverzeichnis:

Abb.1:https://de.m.wikipedia.org/wiki/Ged%C3%A4mpfte_Well

e#/media/Datei%3AOndes_amorties.jpg

Abb.2:https://www.ecosia.org/images?q=stehende+welle#id=3

927959E15D93502437B2A6B5EA810270E764C4F

Anwendungen

ungedämpfte Welle

3

4

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Funkverbindungen

Schaltung eines Funksender und Empfänger um 1880.Der Empfänger ist ein sogenannter Fritter. Er liegt imSchaltkreis zwischen einer Stromquelle und einer Lampe.Wenn der Funkensender kein Signal aussendet, ist derStromkreis der Lampe nicht geschlossen und die Lampeleuchtet nicht. Schaltet man nun den Sender ein, werdenelektromagnetische Wellen ausgesendet. Diese Wellenwerden nun von der Empfangsantenne aufgefangen, ineine Spannung umgewandelt und zum Fritter geleitet.Dort reagieren die darin enthaltenen Metallspäne undbacken („fritten“) zusammen. Jetzt ist derGleichstromkreis geschlossen und die Lampe leuchtet.Mit diesem Prinzip war es möglich Signale, wieMorsezeichen, zu übermitteln.

Die damalige Erzeugung von Funkwellen erlaubteausschließlich eine begrenzte Nachrichtenübermittlungdurch Morsezeichen. Heutzutage ist es durch dieWeiterentwicklung der Funktechnik möglich, dieausgesendeten Wellen so zu modulieren, dass sogar Bild undTon um die ganze Welt gesendet und empfangen werdenkönnen. Das Prinzip von Sender und Empfänger ist allerdingsimmer noch das Gleiche wie zu Beginn der Funktechnik.

Unter einer Funkverbindung versteht man eine drahtlose Verbindung zwischen

einem Sender und einem Empfänger, zwischen denen Funksignale mit elektromagnetischen Wellen übertragen werden.

In der Grafik sieht man das Prinzip der sogenannten„Amplitudenmodulation“. Mit ihr ist es möglich einTrägersignal mit einem Nachrichtensignal so zumodulieren, dass beispielsweise Bild und Ton in Formvon elektromagnetischen Wellen über eine Antenneausgesendet und zum Empfänger übertragen werdenkönnen. Das modulierte Signal wird dann vomEmpfänger wieder demoduliert und als Bild und Tonsichtbar oder hörbar .

Wie sahen die technischen Anfänge von Sender und Empfänger aus?

Amplitudenmodulation

Moderner Sender und Empfänger

Abbildungsverzeichnis: Abb.1,2,3 EigenherstellungAbb. 4 www.pixabay.com

Experiment eines Senders mit Fritter Empfänger

Abb.4

Abb.1

Abb.2

Abb.3

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Jonathan Klawonn

4

5

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Funkfrequenzen

Welche Geräte nutzen welche Frequenzen?

Im Weltall befinden sich viele verschiedene Satellitensysteme.

Geostationäre Satelliten, wie Kommunikations-- und

Fernsehsatelliten senden auf einer Frequenz von 10GHz.

Umlaufende Wettersatelliten senden auf einer Frequenz

von137MHz.

In der Sonderausstellung besteht die Möglichkeit, PMR-Funkgeräte zu testen. Die 8 Kanäle derFunkgeräte liegen bei der Frequenz 446MHz. Versucht Funkkontakt auf den verschiedenen Kanälenherzustellen.

Funkfernsteuerungen nutzen die Frequenz von 40 MHz und steuern damit Flugmodelle,

Drohnen, Automodelle und sogar große Baukräne.

Mobilfunkantennen sind Knotenpunkte jedes Mobilfunknetzes. Sie dienen als Sende- und Empfangsstation. Um telefonieren zu können, muss ein Handy immer eine Verbindung zur nächsten Mobilfunkantenne herstellen. Damit sich die vielen Handysignale nicht überlagern, verwenden Mobilfunknetze viele verschiedene Frequenzbereiche. Das GSM-Netz reicht von 890 MHz bis 915 MHz.

Viele technische Geräte nutzen Funktechnik, um Informationen zu übertragen. Dabei senden sie auf unterschiedlichen

Frequenzen. Würden alle Informationen auf einer Frequenz gesendet werden, käme es zu Störungen bei der Übertragung, sodass nichts mehr funktionieren würde.

Frequenz

90 MHz 446 MHz890 MHz

Babyphone,Schnurlostelefon

PMR-Funkgerät

Mobilfunk

137 MHz

Computer, Laptops, Smartphones, Smart-TVs und Tablets können eine Wlan-Verbindung herstellen.

Wlan stellt ein eigenes lokales Funknetz dar. Auf diese Weise können sich technische Geräte kabellos

in einem Netzwerk zusammenschließen. Die Frequenz des Wlans beträgt 2,45 GHz.

Geräte wie Handy, Tablet oder Lautsprecher können Bluetooth-Verbindungen herstellen. Bluetooth ist eine Funkverbindung, die auf der Frequenz 2,4 GHz sendet. So können sich beispielsweise Bluetooth-Lautsprecher drahtlos mit Mobiltelefonen verbinden .

Radio

WLANBluetooth

2,40 GHz1,3 GHz

915 MHz

Fernsehprogramme können mittels eines Satelliten

übertragen werden. Dann spricht man von

Satellitenfernsehen. Damit Satellitenschüsseln klein sein

können, sendet der Fernsehsatellit auf

Frequenzen zwischen 10,7 GHz und 12,75 GHz.

Satellitenfernsehen

10 GHz

Sendefrequenzen von Funkverbindungen

Abb. 1

Abb. 2Abb. 3

Abb. 4

Abb. 5Abb. 6

Abb. 7

Abb. 8

Abb. 9

Funkfern-steuerung

40 MHZ

Wettersatellit

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Jorge Marten Koeppen

Abbildung 1, 3 – 5, 7 – 9: https://pixabay.com/de/Abbildung 2, 6: https://www.istockphoto.com/de

2,45 GHz

5

5 G

35 GHz

6

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Geocacher nutzen GPS

Um beim Geocaching die Verstecke in der Natur (+Logbuch) zu finden, wird ein GPS- Empfängerbenutzt. Dieser empfängt Daten von Satelliten, mitdenen geografische Standorte (Koordinaten),Bewegungsrichtungen und Geschwindigkeitenermittelt werden.

32 Satelliten umkreisen auf 6 Umlaufbahnen in20200 km Höhe die Erde. Mindestens 4 Satellitenwerden benötigt, um eine Position mit dem GPSzu bestimmen.

Wird im Wald mit hoher Laubdichte oder in Gebäuden gesucht,verschlechtert sich der Empfang oder wird sogar unterbrochen.Die Empfangsgenauigkeit liegt bei einem Radius von ca. 8 m.

Für diesen GPS- Empfänger würden gerade 6 sichtbare Satelliten zur

Signalsendung verfügbar sein.

Positionsbestimmung durch permanentes Funken von Satellitendaten

Geocacher bei der Standortbestimmung

Der GPS- Empfänger zeigt die Koordinaten der Position an.

Satelliten auf ihren Umlaufbahnen

Jeder Satellit wirft von jeder Position auf seinerUmlaufbahn permanent einen Signalradius mitFunkwellen (wie ein Lichtkegel) zur Erde. Das GPS- Geräterrechnet aus dem Schnittpunkt der 3 Kreise an derErdoberfläche seine aktuelle Position, indem 3Signallaufzeiten von 3 Satelliten zur Erdoberfläche undder Atomuhrzeit von einem vierten Satelliten in dieBerechnung einfließen lässt.

L1- CarrierAuf dieser Trägerfrequenz werden zweiweitere Frequenzen auf moduliert.(als ob 1 Briefträger 2 Briefe befördert).

1. Der C/ A - CodeEr beinhaltet Kennung, Position undSendeuhrzeit des Satelliten.

2. Zusatzdaten (Navigation message)z.B. Infos zu Funkbedingungen,Satellitenstatus usw.

GPS (Global Positioning System)

„Ich bin Satellit X1. Meine jetzige Position ist Y° Nord und

x° West. Diese Infos habe ich exakt zum Zeitpunkt 17 h 33 min 06 sec. gefunkt.“

C/ A- Code

„Ich bin Satellit X2. Meine jetzige Position ist a° Nord und B° West.

Diese Infos habe ich exakt zum Zeitpunkt 17 h 33 min 06 sec. gefunkt.“

C/ A- Code

„Ich bin Satellit X3. Meine jetzige Position ist f° Nord und G° West. Diese Infos habe ich exakt zum Zeitpunkt 17 h 33

min 06 sec. gefunkt.“C/ A-Code

„Bei dir ist es jetzt gerade exakt die

Uhrzeit 17 h 33 min 07 sec.“

Funktion

Kommunikation

Empfang

Die empfangene Signalstärke hängt starkdavon ab, wo sich der Empfänger befindet.

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Ingrid Marie Thies

Quellen:https://www.ndr.de/ratgeber/reise/Wie-funktioniert-Geocaching,geocaching376.htmhttps://de.wikipedia.org/wiki/GPS-Technikhttps://www.n-tv.de/technik/Wie-funktioniert-eigentlich-GPS-article20585196.htmlhttps://ivvgeo.uni-muenster.de/vorlesung/GPS_Script/grundlagen_signale.htmlhttps://www.medien.ifi.lmu.de/lehre/ws0607/mmi1/essays/Andreas-Lodde/

http://www.geoinformatik-os.de/index.php/standortbestimmung/satellitensignale

https://www.spektrum.de/sixcms/media.php/370/Leseprobe.670034.pdfAbb.1-Abb.5 Abbildungen und Fotos stammen vom Urheber selbst

6

Abb. 1

Abb. 2

Abb. 3

Abb. 4

Abb. 5

7

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GSM (2G)

GPRS (2,5G)

EDGE (2,75G)

UMTS (3G)

HSPA / HSPA+ (3,5G)

LTE (4G)

LTE Advanced (4G)

LTE Advanced Pro (4,5G)

5G

10 GBit/s

0,054 MBit/s

0,22 MBit/s

0,384 MBit/s

7,2 - 42 MBit/s

150 MBit/s

300 - 600 MBit/s

600 MBit/s

0,0096 MBit/s

1992 2001 2004 202020142010

Vermittlungsstelle

Funkzelle(20 m – 10 km)

Sender

Mobilfunkbasisstation

Funk-verbindung

Kabel

Kabel

Wie funktioniert das Mobilfunknetz?

autonomes Fahren

Telefonie,

SMS

und

geringe

Datenübertragung

Industrie

Musik hören, Surfen

Mobilfunkstandards im Überblick

Empfänger

Funk-verbindung

Videos laden oder bspw. Bilder bei Instagram oder Facebook laden

Mobilfunkstandards legen allgemeine Regeln für Systeme undTechnologien der mobilen Kommunikation fest.In Deutschland hat sich die mobile Kommunikation in denletzten 60 Jahren deutlich weiterentwickelt. Im Jahr 1958 wurdedas erste deutsche Mobilfunknetz in Betrieb genommen. (1Gmit dem A-, B- und C-Netz) Nun konnte man ein 40 kg schweresAutotelefon erwerben und mobil ohne Festnetzanschlusstelefonieren. Erst ab 1985 gab es tragbare Mobilfunktelefone.Gleichzeitig wurden die Ansprüche immer größer, sodass dieTechnologie des Mobilfunks weiterentwickelt und schnellweitere Mobilfunkstandards wie das GSM-Netz (2G bis 4G mitdem D- und E-Netz) in Betrieb genommen wurde. Der neuesteMobilfunkstandart heißt 5G.

Videos in HD oder 4K

anschauen

Warum brauchen wir das 5G-Netz? Was verändert sich durch das 5G-Netz im Mobilfunknetz?

* die Angaben in MBit/s und GBit/s geben die Schnelligkeit der übertragenen Daten wieder

Das Mobilfunknetz muss in kurzer Zeit auf den neuenMobilfunkstandard 5G angepasst werden. Das bedeutet, dass jeNetzbetreiber mindestens 500 neue Mobilfunkbasis-stationen,die für das 5G-Netz geeignet sind, aufgestellt und installiertwerden müssen. Des Weiteren müssen je Netzbetreiber 500weitere Masten installiert werden, die nicht für den Mobilfunkangedacht sind.Zudem müssen Netzbetreiber Privathaushalte, die Autobahnenund die Bundesstraßen bis 2022 mit einer mobilenDatengeschwindigkeit von 100 MBit/s versorgen.

Das 5G-Netz ermöglicht eine sehr schnelle Daten-übertragung mit 10 Gbit/s und mehr. Diese Schnelligkeitwird hauptsächlich für die Industrie benötigt. Außerdemkann das autonome Fahren ermöglicht werden und Datenkönnen in Echtzeit ausgetauscht werden. Für denPrivathaushalt ist das 5G-Netz als Erhöhung des Komfortsgedacht. Es kann beispielsweise möglich gemacht werden,dass der Kühlschrank automatisch Lebensmittel nachbestelltoder dass das SmartHome-System noch weiter ausgebautwerden kann.

Abb. 1

Abb. 2

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Vera Braun

Abbildungsverzeichnis: Abb. 1 in Anlehnung an: http://www.informationszentrum-mobilfunk.de/

sites/default/files/medien/IZMF_Factsheet-Technik.pdfAbb. 2 Eigenherstellung

Mobilfunkstandards

Bis heute hat sich das deutsche Mobilfunknetz stetig verbessert und die Nutzungsmöglichkeiten wurden

ausgebaut.

8

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Ein Smart Home ist ein intelligentes und automati-siertes Zuhause. Miteinander vernetzte Sensoren (wahrnehmende

Komponenten) und Aktoren (ausführende Komponenten) über-nehmen Aufgaben im Alltag der Bewohner im Bereich Sicher-heit, Komfort und Energieeffizienz. Sie werden von dem System voll-automatisch im Hintergrund durchgeführt und sollen die Lebensqua-lität der Hausbewohner erhöhen.

Sensoren nehmen die aktuellen Situation

wahr. So wird zum Beispiel die Raum-temperatur (19°C)

wahrgenommenund über Funk an die Zentrale

gesendet.

Ein Smart-Home-System setzt sich aus den Basiskomponenten Sensoren, Aktoren und Zentrale zusammen, dieüber Funk miteinander kommunizieren:

Der Aktor stellt in diesem Beispiel dasHeizungsthermostatdar. Der Heizkörperwird jetzt so langegeheizt, bis derSensor der Zentralemitteilt, dass diegewünschteRaumtemperaturerreicht wurde.

Mithilfe von Regeln und Logik entscheidetdie Zentrale auf Basis dieser Infor-mationenautomatisch,was nun pas-sieren soll. Dafestgelegt wurde, dass die Temperaturimmer bei 21°C liegen soll, aktiviert dieZentrale einen Aktor am Thermostat.

Die meisten Anbieter von Smart-Home-Systemen nutzen die Frequenzbereiche des ISM-Bandes (Industrial,Scientific and Medical Band). Dieses Frequenzband kann lizenzfrei genutzt werden. In der Tabelle sind dieAnwendungsbereiche mit den meist genutzten Frequenzen und ihren Vor- und Nachteilen aufgeführt.

Frequenz Anwendungsbereich Vorteile Nachteile

433 MHz BabyphoneFunkschalterRauchwarnmelder

• Wände können gut durchdrungen werden

• Sehr geringer Stromverbrauch

• Geräte können sich gegenseitig stören, da sie auf der gleichen Frequenz Daten übermitteln

868 MHzFunkthermometerFunk-AlarmanlagenGaragentoröffner

• Wände können gut durchdrungen werden

• Geringer Stromverbrauch

• Teurer als 433-MHz-Geräte• Auch hier können Störungen

auftreten

2,4 GHz oder

5 GHz

Radar-BewegungsmelderDrahtlose VideoübertragungBluetoothWLAN

• Bluetooth und WLAN sind weit verbreitet

• Wände schwächen die geringe Reichweite stark ab

• Viel genutzt, daher häufig gegenseitige Störungen

• Hoher Stromverbrauch

Funktionsweise eines Smart Home

Verwendete Funktechnik

Modul tec130 WS 19/20

Jörn Völkening

Abbildungsverzeichnis:Alle verwendeten Grafiken sind unter www.pixabay.com abrufbar und stehen lizenzfrei zur Verfügung. Aus diesem Grund wurden keine Einzelnachweise vorgenommen.

Smart Home

Was ist ein Smart Home?

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NFC-Technik wird auch in Karten verwendet, die zum Öffnen vonTüren codiert sind. Vorteil hierbei ist, dass im Verlustfall dieelektrischen Türschlösser neu codiert werden können, ohne dieSchlösser auszutauschen. Diese Chipsätze nutzen den „aktiv-passiv Modus“.

Abbildungsverzeichnis: Abb. 1: https://pixabay.com/de/illustrations/bezahlsysteme-1169825/Abb. 3: Eigene Hersttellung

ZielgerätSmart-phone

Initiator

ZielgerätKarte

Initiator

1. Initiator baut Funkverbindung zum Zielgerät auf.2. Funkwelle des Initiators wird durch Zielgerät belastet3. Zielgerät verändert Funkwelle von Initiator und sendet so Informationen4. Initiator schaltet die Funkverbindung ab, wenn er alles empfangen hat

Anwendungsbereiche

NFC-Chips werden von Firmen und Vereinen eingesetzt, um zu erfassen, zuwelchem Zeitpunkt Personen zur Arbeit erscheinen oder Gebäude betreten.Der Vorteil ist, dass auf die Sekunde genau erfasst wird, wann jemand einGebäude betritt oder Räumlichkeiten genutzt werden.

Funktion

1

Abb.2

Abb.3

Aktiver ModusZielgerät antwortet

mit eigener Funkwelle

Passiver ModusZielgerät antwortet mit Funkwellenänderung

1. Initiator fordert per Funkverbindung Informationen vom Zielgerät an2. Initiator schaltet seine Funkverbindung ab und wartet auf Empfang3. Zielgerät sendet Informationen an Initiator per eigene Funkverbindung4. Wenn der Initiator alle Informationen erhalten hat, wird die Funkverbindung abgeschaltet

AktivSendefrequenz

13,56 MHz

Der bekannteste Anwendungsbereich der NFC-Technik ist daskontaktlose Bezahlen im Supermarkt. Dabei darf der Abstand zwischenEC-Terminal und der Karte oder dem Smartphone nicht größer als10cm sein. Auf der Chipkarte/ dem Smartphone sind alle wichtigenInformationen gespeichert, die zum Bezahlen nötig sind. DasSmartphone nutzt einen „aktiv-aktiv Modus“.

Abb.1

AktivSendefrequenz

13,56 MHz

NFC (Nahfeldkommunikation)

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Till Oldenbostel

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Der Sender schickt eine elektromagnetische Welle zum Empfänger. Dadurch weiß dieser das die Überwachung eingeschaltet ist.

Wenn Ware mit einem RF-Störmodul den Bereichzwischen Sender und Empfänger kommt, löst derAlarm aus, weil das Störmodul derelektromagnetischen Welle Energie entzieht.

2.Wenn der Kondensator voll ge-laden ist, entlädt er sich entlang der Spule. Diese beiden Bauteile bilden einen Schwingkreis und geraten in Resonanz auf der Frequenz des Senders.

3. Diese Resonanz des Schwing-kreises entzieht der elektro-magnetischen Welle Energie. Der Empfänger erkennt, dass die Welle schwächer wird und schlägt Alarm.

Boutiquen und Geschäftehaben heutzutage Warensicherungssysteme

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Simon Ennen

Abbildungsverzeichnis: Abb. 1 EigenherstellungAbb. 2 Eigenherstellung Microsoft Powerpoint PictogrammAbb. 3 Eigenherstellung

Diebstahlschutz

Doch wie merkt das System eigentlich, dass die Waren den Laden unbezahlt verlassen ?

Im Eingangsbereich eines Geschäftes mit Warensicherungssystem stehen sich Sender undEmpfänger gegenüber. In den geschützten Waren ist ein Störmodul untergebracht.

Das Störmodul

1.Die elektromagnetische Welle vom Sender regt nun einen Stromfluss in der Spule an. Dieser Strom wandert bis zum Kondensator und lädt ihn wie eine Batterie auf.

Abb.1

Abb.2

Abb.3

Das Störmodul besteht aus einer Spule (rot) und einem Kondensator (grün).

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Quellenverzeichnis: Abb. 1 Entwicklung elektromagnetischer Strahlungsfelder seit 1990 - in Anlehnung an eine Abbildung von: http://www.geobiologischer-beratungsdienst.de/elektrosmog0.htmlInhalt: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/elektrosmog_unsichtbare_bedrohung/index.htmlPiktogramme des Power Point Programms genutzt

2010

2020

1995

1900

Abb. 1

SmogSmoke + fog

=Rauch + Nebel

Grenzwerte!Von der internationalen

Strahlenschutzkommision wurden für Deutschland und der gesamten Europäische

Union Grenzwerte festgelegt. Grundlage ist die Annahme, dass die Wärme hochfrequenter

Strahlung ein gesundheitliches Risiko darstellt. Dazu werden die Leistungsstärken ohne

Leistungsspitzen in einem gewissen Zeitraum ermittelt.

1950

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Daniela Theesfeld

Elektrosmog

7

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Experiment 2

Experiment 1

Experiment 3

Wellen-darstellung

Wärmelampe

Stimmgabel

Experiment 7

Verbindungen

Experiment 5

Funkgeräte

Experiment 6

Standortbestimmung

Experiment 4

Frittersender /-empfänger

Experimente

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Silva Bolte, Gerrit Rüscher, Mirco Winterberg