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2,4 GHz Funktechnologie – grenzen(kabel)lose Sicherheit
Die Funktechnologie zur Übertragung von Eingabesignalen zum Computer hat in den vergangenen Jahren enorme Entwicklungsschritte durchlaufen. Von der Infrarot-, über die 27 MHz-, bis hin zur 2,4 GHz Funktechnologie konnte die Übertragungssicherheit, die Reichweite und nicht zu letzt auch die Energieeffizienz der kabellosen Produkte ständig gesteigert und verbessert werden.
Die Weiterentwicklung der Funktechnologie wurde und wird von einigen Herstellern vorangetrieben, die alle ein Ziel verfolgen – lästige Kabelstränge vom Schreibtisch zu verbannen ohne dabei Einbußen bei der Geschwindigkeit und Sicherheit der Übertragung in Kauf nehmen zu müssen.
Handys, PDAs oder Laptops, der Gebrauch von kabellosen Geräten nimmt immer mehr zu. Wir wollen mobil agieren, auch am heimischen Schreibtisch oder im Büro. Neben der optischen Freude eines kabellosen Arbeitsplatzes zählt hier in hohem Maße auch der Aspekt des körperlichen Wohlbefindens. Nutzer kabelloser Eingabegeräte sind in ihrer Bewegungsfreiheit weniger eingeschränkt. Sie können die Sitzposition häufiger wechseln, mit Hilfe eines hydraulisch verstellbaren Schreibtisches sogar zwischen stehender und sitzender Tätigkeit variieren, und damit dem gefürchteten RSI (Repetitive Strain Injury) Syndrom entgegenwirken.
Negative Erfahrungen in der Vergangenheit haben so manchen Benutzer jedoch wieder zurück in die kabelgebundene Abhängigkeit geführt. Beim Gebrauch mehrerer Desktops in einem Raum erschien auf einmal der Text des Nachbarn auf dem eigenen Bildschirm oder Signale verschwanden auf nimmer wiedersehen im Nirwana zwischen Tastatur und Bildschirm. Zudem war der Batterieverbrauch der ersten Generation kabelloser Produkte gewaltig.
1.) Die Evolution der Funktechnologie – von der Infrarottechnologie bin hin zur „next Generation“
Die ersten kabellosen Produkte nutzten Infrarottechnologie zur Übertragung der Signalströme. Ein erster Schritt zur kabellosen Freiheit, doch musste der Nutzer den ständigen „Sichtkontakt“ zwischen Sender und Empfänger gewährleisten. Die Maus musste genau in die Richtung des zugehörigen Empfängers gehalten werden, sonst konnte die Übertragung nicht erfolgen. Zudem lagen die Übertragungsraten weit unter denen der kabelgebundenen Geräte.
Die nächste Entwicklungsstufe nutzte ein altbekanntes und bewährtes Prinzip zur kabellosen Übertragung von Signalströmen – die Funktechnologie. Die gleiche Technologie, die auch für Radio und Fernsehübertragungen genutzt wird erwies sich für die Datenübertragung zwischen einem kabellosen Peripheriegerät und dessen Empfänger als äußerst geeignet.
Diese Weiterentwicklung, die 27MHz Technologie, befreite den Nutzer davon ständig den direkten Kontakt zwischen Sender und Empfänger sicherstellen zu müssen. Zudem können auf einer längeren Distanz zwischen Sender und Empfänger größere Datenmengen transportiert werden.
Eine starke Verbesserung im Vergleich zur Infrarottechnologie, doch auch dieses Verfahren birgt noch einige Unannehmlichkeiten. Besonders im Hinblick auf die Übertragungssicherheit, die Latenzzeit und den Energieverbrauch wollten die Entwickler eine weitere Steigerung der Leistung erzielen. Mit einem Wechsel der Frequenz von 27MHz auf 2,4 GHz wurde das möglich.
2.) 2,4 GHZ – die perfekte Welle (für störungsfreies Funkvergnügen)
Eine Verzögerung zwischen Eingabe des Signals an Tastatur oder Maus und Ausgabe am Bildschirm sorgte bei der Arbeit mit kabellosen Peripheriegeräten bisher häufig für Unmut. Die 2,4 GHz Funktechnologie verspricht eine reibungslose Übertragung selbst hoher Datenmengen ohne zeitliche Verzögerung. Wie wird diese schnelle Übertragung gewährleistet?
Die, vom Peripheriegeräte ausgehenden, Datenpakete werden, genau wie Radio- und Fernsehsignale, als Wellen zum Empfänger gesendet. Ein solches Datenpaket umfasst die Nutzinformation, die Verschlüsselungsdaten, eine Fehlerkorrektur sowie Abgleichsinformationen für Sender und Empfänger. Die einzelnen Angaben werden in Abschnitt 3 genauer erläutert.
Bedingt durch die größere Bandbreite im Vergleich zum 27 MHz Frequenzband können in kürzeren Intervallen größere Datenmengen verschickt werden. Die Übertragungsgeschwindigkeit bei 27 MHz Produkten liegt im Bereich zwischen 20 und 50 Kilobit/sek..Die 2,4 GHz Technologie von Cherry erreicht bis zu 1000 Kilobit/sek.
Die Latenzzeit – Wartezeit zwischen der Eingabe des Signals und des Erscheinens auf dem Bildschirm - wird also deutlich herabgesetzt. Zeitliche Verzögerungen zwischen der Signaleingabe und der Ausgabe auf dem Bildschirm gehören der Vergangenheit an.
Nicht herabgesetzt wurde hingegen die Übertragungssicherheit. Im Gegenteil, dieser „wunde Punkt“ der bisherigen Verfahren zur kabellosen Signalübermittlung konnte mittels einiger zusätzlicher Technologien nahezu gänzlich behoben werden.
3.) Frequenzhopping und ID-Abgleich (Vorcodierung) – Übertragungssicherheit auf höchstem Niveau
Die hohe Bandbreite der 2,4 GHz Frequenz erlaubt, im Gegensatz zur 27 MHz Frequenz, eine Aufteilung in mehrere Kanäle.
In genauen Zahlen: Der Frequenzbereich der 2,4 GHz Technologie liegt zwischen 2,400 GHz und 2,4835 GHz – beträgt somit 83,5 MHz. Der Frequenzbereich der 27MHz Technologie liegt zwischen 26,957 MHz und 27,283 MHz – 0,326 MHz (1 GHz = 1.000 MHz).
Zur Gewährleistung der Übertragungssicherheit könnte der 2,4 GHz Frequenzbereich theoretisch in beliebig viele Kanäle unterteilt werden. Eine zu hohe Aufsplittung würde jedoch zu einer sehr geringen Breite der einzelnen Kanäle führen, was wiederum die Übertragungsrate deutlich herabsetzen würde. 2,4 GHz Produkte von Cherry funken auf 32 Kanälen und garantieren damit absolute Übertragungssicherheit bei maximaler Übertragungsgeschwindigkeit. Warum gewährleisten mehr Kanäle mehr Sicherheit?
Von den ausgewählten 32 Kanälen des 2,4 Frequenzbandes werden je Produkt 2 Kanäle zum so genannten Frequenzhopping genutzt. Bei der Fertigung wird jedem 2,4 GHz Produkt ein bestimmtes Kanalpaar zugewiesen. In der Praxis funkt dann beispielsweise Desktop A auf den Kanälen 1 und 17 und Desktop B auf den Kanälen 16 und 32. Dabei „springt“ die Übertragung ständig von einem Kanal auf den anderen (Frequenzhopping). Somit liegt die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Tastaturen innerhalb deren (Übertragungs)Reichweite auf den gleichen Kanälen funken bei 1:16.
Doch gerade im Großraumbüro kann auch das Verhältnis 1:16 zum Verhängnis werden. Daher besetzt Cherry alle 2,4 GHz Produkte mit einem zweiten Sicherheitssystem. Schon im Produktionsverfahren werden die Peripheriegeräte und der zugehörige Empfänger mit ID-Codes versehen. Im Rahmen dieser so genannten Vorcodierung werden 2 hoch 24 ID- Codes vergeben. Woraus sich mehr als 16 Millionen ID-Codes ergeben. Der jeweilige Empfänger akzeptiert nur Informationen jenes Geräts mit der gleichen ID. Signale von Tastaturen oder Mäusen mit einer anderen ID werden nicht decodiert. Das Zusammenspiel von Frequenzhopping und der Vergabe von ID-Nummern drückt die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Störung von zwei kabellosen Peripheriegeräten gegen Null.
Ein zusätzlicher Nutzen des ID-Abgleichs findet sich schon im Begriff „Vorcodierung“. Durch die automatische Zuweisung der entsprechenden ID-Nummern während des Fertigungsprozesses müssen die Produkte beim ersten Gebrauch nun nicht mehr durch den Nutzer manuell miteinander verbunden werden. Bisher mussten die kleinen connect-buttons auf der Unterseite von Empfänger und Sender mit Hilfe eines spitzen Gegenstandes abwechselnd für einige Sekunden betätigt werden. Damit konnte zwar die Übertragungssicherheit zwischen den beiden Geräten gewährleistet werden, doch barg diese Methode (dieses Verfahren) auch viele Fehlerquellen. So betätigten viele der Nutzer die connect-buttons bereits nach der ersten Inbetriebnahme, vergaßen jedoch die Wiederherstellung der Verbindung nach einem notwendigen Batteriewechsel. Erst die Servicehotline konnte schließlich Abhilfe schaffen.
4.) 2,4 GHz Technologie – funkt und funkt und funkt....
Ein plötzlicher Abfall der Energieleistung während der Arbeit ist nicht nur ärgerlich, häufiger Batteriewechsel kann, besonders für große Firmen, auch ziemlich kostspielig werden. Um einen möglichst geringen Energieverbrauch sicherzustellen, wurden alle 2,4 GHz-Produkte von Cherry mit state-of-the-art CMOS Technologie ausgestattet. Auch die Breite des Kanals über den die Datenpakete übertragen werden spielt im Rahmen der Energieversorgung eine wichtige Rolle. Im Gegensatz zu den Kanälen des 2,4 GHz Frequenzbandes sind die der 27 MHz Frequenz deutlich schmäler. Was zur Folge hat, dass Datenpakete fortwährend gesendet werden müssen und somit auch ständig Energie verbraucht wird. Insgesamt tragen die kürzere Wellenlänge und die größere Bandbreite neben dem Einsatz der CMOS Technologie dazu bei, den Energieverbrauch eines kabellosen Keyboards von rund 20 Milliampere bei Einsatz der 27 MHz Funktechnologie auf bis zu 3 Milliampere bei Übertragung mit 2,4 GHz Funktechnologie zu senken.
5.) Reichweite der 2,4 GHz Technologie – so weit die Augen tragen und weiter...
Die kürzere Wellenlänge erlaubt eine viel höhere Reichweite als sie mit der 27 MHz erzielt werden kann. Kabellose Mäuse oder Tastaturen die Datenpakete mit 2,4 GHz Funktechnologie senden, erreichen ohne Weiteres eine Reichweite von 10m und mehr, bei 27 MHz Funk-Peripheriegeräten ist in der Regel bei 2m Schluss. Mit 2,4 GHz Funktechnologie ausgestattete Cherry Produkte garantieren eine störungsfreie Übertragung auf einer Reichweite von bis zu 10 Metern. Das eröffnet dem Nutzer neue Möglichkeiten. Im Rahmen einer Präsentation können neue Seiten auch aus etlicher Entfernung mit der Maus aufgerufen werden. Die Steuerung der MultiMedia Funktionen des Computers kann bequem vom Sofa aus erfolgen.
Produkte mit 2,4 GHz Funktechnologie stellen derzeit die Königsklasse der kabellosen Computereingabegeräte. Die Cherry GmbH brachte als weltweit erster Hersteller bereits Ende der 90er Jahre ein Keyboard mit 2,4 GHz Technologie auf den Markt. Diese jahrelange Erfahrung steckt nun in allen neuen kabellosen Tastatur und Desktopmodellen des Unternehmens. Mit der flächendeckenden Einführung der 2,4 GHz Technologie in alle neuen kabellosen Desktopmodelle öffnet Cherry den Zugang zur modernsten Funktechnologie für jedes Produkt- und Preislevel.
Alle, ab Herbst 2007 verfügbaren, Desktops der eVolution „next Generation“ Reihe sind kabellos und funken auf dem 2,4 GHz Frequenzband - vom Einsteigerprodukt, dem SIRIUS XT Wireless MultiMedia Desktop bis hin zum ORCA Wireless Design Desktop.
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