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Kabel

Koaxialkabel

Koaxialkabel sind zweipolige Kabel mit konzentrischem Aufbau. Sie bestehen aus einem metallischen Innenleiter, der meist aus dünnen Kupferdrähten hergestellt wird. Die Abschirmung, auch Außenleiter genannt, besteht aus einem Drahtgeflecht. Zwischen Innen- und Außenleiter befindet sich ein Isolator, meist aus PVC oder Teflon, welcher für die mechanische Stabilität des Kabels sorgt (Quelle: Averse/Wikipedia). Der Kabelmantel umfasst die gesamten Bestandteile des Kabels. (Quelle: Wikipedia)

Die maximale Länge eines Koaxialkabels kommt auf den verwendeten Standard an. Bei einem 10Base2 Ethernet, zum Beispiel, beträgt die maximale Länge 185m während bei einem 10Base5 Ethernet diese bereits 500m beträgt (Quelle: firewall)

Vorteile des Koaxialkabels sind die einfache Anschlusstechnik und die preiswerte Beschaffung. Allerdings ist dieser Kabeltyp umständlich zu verlegen und hat einen hohen Platzbedarf. (Quelle: Uni-Duisburg)

Die Anwendungsgebiete von Koaxialkabel erstrecken sich von der Übertragung von tief- u. hochfrequenten Signalen, Breitbandkommunikation über Netzwerk- und Antennenkabel bis zur Übertragung von TV und Radio. (Quelle: Wikipedia)

Twisted Pair Kabel

Bei Twisted Pair Kabel sind jeweils zwei Adern miteinander verdrillt und mehrere unterschiedliche Aderpaare mit verschieden starker Verdrillung sind in einem Kabel verseilt. Die Adern sind kunststoffisolierte Kupferleiter und wie bei Koaxialkabeln gibt es auch hier eine Abschirmung rund um den Leiter. (Quelle: RFL/Wikipedia) Dieser Schirm kann zum Beispiel aus einer Metallfolie oder aus einer metallisierten Kunststofffolie bestehen. Der Kabelmantel besteht aus einem Kunststoffgeflecht und einer glatten Hülle. (Quelle: Wikipedia)

Wie schon bei den Koaxialkabeln kommt es auch bei der maximalen Länge eines Twisted Pair Kabels auf den Standard an. Bei einem 10Base-T Ethernet etwa kann man eine Länge von 100m überbrücken. Je besser der Standard, um so größer wird die Distanz einer störungsfreien Übertragung. (Quelle: Firewall)

Für die Klassifizierung der verschiedenen Twisted Pair Kabel gibt es Kategorien. Kabel der Kategorie 5, so genannte Cat-5-Kabel sind die heute überwiegend verwendeten. Sie sind für eine Betriebsfrequenz bis zu 100 MHz geeignet, also für eine relativ hohe Datenübertragungsrate. Bei der Verlegung der Cat-5-Kabel muss daher besonders sorgfältig gearbeitet werden. Cat-6-Kabel sind für eine Betriebsfrequenz von bis zu 250 MHz ausgelegt, allerdings leidet die Übertragungsgeschwindigkeit bei größeren Längen. Anwendungsfelder für diesen Kabeltyp sind vor allem Sprach- und Datenübertragung. Kabel der Kategorie 7 wären für eine Betriebsfrequenz bis 600 MHz, allerdings sind aktuell weder Cat-7-Anschlussdosen noch die dazugehörigen Panel verfügbar.

Die Vorteile von Twisted Pair Kabel liegen in der geringen Fehleranfälligkeit und in der hohen Übertragungsgeschwindigkeit. Allerdings sind diese Kabel teurer als Koaxialkabel.

Shielded & Unshielded Twisted Pair Kabel

Shielded Twistet Pair Kabel (STP) haben zusätzlich zur Aderabschirmung einen weiteren Schirm rund um die Aderpaare. Durch diese zusätzliche Schirmung ist der Kabeldurchmesser geringfügig größer und dadurch schwieriger zu verlegen. Das Übersprechen wird dadurch allerdings verringert.

Bei Unshielded Twistet Pair Kabel (UTP) fehlt diese zuvor erwähnte Paarschirmung. Aus diesem Grund sind die Kabel preisgünstiger und leichter verlegbar. Im deutschsprachigen Raum wird diese Kabelart allerdings kaum mehr verwendet. Weiters gibt es die so genannten Screened unshielded bzw. shielded twisted pair Kabel. Dabei gibt es einen weiteren zusätzlichen metallischen Gesamtschirm, welcher entweder aus einer Folie oder aus einem Drahtgeflecht besteht und für die Abschirmung gegenüber niederfrequenten Feldern sorgt.

Vergleich FTP/STP- & UTP-Kabel
Grundsätzlicher Aufbau eines U/FTP-, U/STP-Kabels
Grundsätzlicher Aufbau eines UTP-Kabels

Glasfaserkabel

Glasfaserkabel bestehen aus hochtransparenten Glasfasern, welche ursprünglich als Feen- oder Engelshaar zu Dekorationszwecken genutzt wurden. Der Kern des Kabels dient zum Übertragen des Signals, der Mantel sorgt für eine Totalreflexion und eine äußere Beschichtung aus speziellem Kunststoff schützt vor Feuchtigkeit und Beschädigung. Durch die eben genannte Totalreflexion kann das Licht beinahe verlustfrei geleitet werden. Als typische Strahlungsquellen für die Datenübertragung werden die Infrarotstrahlung für große Entfernungen und Leuchtdioden für kürzere Distanzen verwendet. (Quelle: Wikipedia)

Neben der Datenübertragung gibt es noch zahlreiche andere Anwendungsbereiche der Glasfaser wie etwa für die Beleuchtung bei Mikroskopen, zur Herstellung von Sensoren und zum Transport von Strahlung. (Quelle: Glasfaserinfo) Vorteile von Glasfaserkabeln sind die hohe Übertragungsrate, die Überbrückung von weiten Distanzen, die relative Abhörsicherheit, das Fehlen der Beeinflussung durch äußere elektromagnetische Felder und die hohe Rohstoffverfügbarkeit von Glas im Vergleich zu Kupfer. Allerdings ist die Verlegung von Glasfaserkabeln schwierig und somit relativ nicht nur in der Anschaffung teurer. Mehr als bei anderen Kabelarten muss hier auf die physische Kabelkrümmung geachtet werden. (Quelle: Wikipedia)

Schnittstellen

Für den Anschluss von externen Geräten an einem Computer bedarf es einer definierten Schnittstelle. Jede dieser Schnittstellen hat eine so genannte Schnittstellenbeschreibung. Diese enthält Informationen über die Übertragungsgeschwindigkeit, das verwendete Verfahren, Funktionen der Schnittstelle, den Stecker, uvm. Der Vorteil von definierten Schnittstellen ist die Kompatibilität zu verschiedenen Komponenten.

Je nach Verwendung unterscheidet man Daten-, Maschinen-, Hardware-, Software-, Netzwerk- und Benutzerschnittstellen, außerdem zwischen internen und externen Schnittstellen, für die im Folgenden einige Beispiele ausgeführt werden.

Externe Schnittstellen

Externe Schnittstellen befinden sich außerhalb des Computergehäuses.

Serielle Schnittstelle

An jeder seriellen Schnittstelle kann nur ein weiteres Gerät angeschlossen werden. Die Bits werden nacheinander (seriell) über eine einzige Leitung übertragen, deshalb entsteht hier nur ein sehr geringer Kostenaufwand, aber auch eine niedrige Übertragungsrate. Klassische Endgeräte einer seriellen Schnittstelle sind Maus und Modem aber auch zahlreiche technische Einrichtungen, wie zB. Messgeräte, haben diese Schnittstelle, um mit Computern verbunden werden zu können.

Parallele Schnittstelle

Diese Schnittstelle wurde ursprünglich vom Drucker-Hersteller Centronics (daher oft Centronics-Schnittstelle genannt) entwickelt und war eine der ersten Schnittstellen für Drucker. Hier werden bereits 8 Bit gleichzeitig über jeweils eine eigene Leitung übertragen was im Vergleich zur seriellen Schnittstelle zu einer höheren Übertragungsrate führt. Je nach der Qualität des Kabels kann problemlos eine Leitungslänge von 5m für eine fehlerlose Datenübertragung genutzt werden. (Quelle: Afrank99/wikipedia)

USB (Universal Serial Bus)

USB-Symbol (Zertifizierung nicht notwendig)

Diese Schnittstelle wurde 1996 von Intel eingeführt und hatte das Ziel, mit dem Steckerwirrwarr Schluss zu machen. Da nur ein Steckertyp für alle Geräte zur Anwendung kommt, werden Verwechslungen ausgeschlossen. Die Datenübertragung erfolgt über zwei verdrillte Leitungen. Der USB-Hostadapter führt die Identifikation der Geräte selbstständig im Rechner durch. Somit ist der USB eine besonders anwenderfreundliche Schnittstelle. Die Verbindungskabel zwischen PC und Peripheriegerät können maximale 5m lang sein, wobei einige USB-Geräte bereits bei dieser Distanz Probleme aufweisen. Längere Distanzen sind über sogenannte USB-Repeater möglich, die das Signal nach definierten Abständen regelmäßig verstärken.

Mögliche Universal Serial Bus Geräte sind: Tastatur, Maus, Joystick, Kamera, Drucker, Scanner, Massenspeichergeräte, uvm.

USB 2.0 ist derzeit der aktuelle Standard. Dieser wurde höheren Datenübertragungsraten gerecht, die durch externe Festplatten und schnelle DVD/CD-Brennern benötigt wurde. Die theoretische Transfererate bei USB 2.0 von bis zu 480 MBit/s wird jedoch in der Praxis nicht erreicht. Messungen schneller Endgeräte mit hochwertigen Schnittstellen erreichen ungefähr die Hälfte, was einer Übertragungsrate von 30 MByte/s entspricht.

Bis zur Einführung des neuen Standards USB 3.0 sollten für Transfereraten größer 30 MByte/s (240 Mbit/s) schnellere Schnittstellen, wie Firewire-400, Firewire-800 oder eSATA verwendet werden.

FireWire

Firewire wurde ursprünglich von Apple entwickelt und wurde dann aus urheberrechtlichen Gründen von Sony in i.LINK umbenannt. Eine weitere Bezeichnung für diese Schnittstelle ist der vom Standardisierungsgremium IEEE festgelegte Name IEEE 1394. Die besondere Fähigkeit von FireWire ist der schnelle Datenaustausch zwischen externem Gerät und Computer, mit einer Übertragungsrate von bis zu 800 MBit/s. Durch diese hohe Geschwindigkeit eignet sich diese Schnittstelle besonders gut zur Übertragung von Bildern und Videos und zum Anschluss von Videokameras, Festplatten und DVD-Brennern. Im Gegensatz zu USB 2.0 wird die theoretische Datenübertragungsrate nahezu erreicht.

PCMCIA

Die Abkürzung PCMCIA steht für PC Memory-Card International Association, welche sich mit der Normierung von Speicherkarten beschäftigt. Der PCMCIA-Standard 1.0 wurde 1990 entwickelt und zielte explizit auf Speichermedien ab. Die PCMCIA-Steckkarte wird in einen speziellen Schacht, zB bei einem Laptop, gesteckt. Aber auch für Desktop-PCs gibt es entsprechende Steckkartenerweiterungen. Verwendet wird dieser Slot überwiegend zum Anschluss von mobilen Speicherkarten, Netzwerkkarten, TV-Karten, ISDN-Karten, uvm. Als Nachfolger im Notebook Bereich gilt der eSATA Anschluss, der - aufgrund seiner hohen Datentransfererate - vor allem für externe Datenträger Verwendung findet. (Quelle: Elektronik-Kompendium)

Interne Schnittstellen

Interne Schnittstellen sind Steckplätze, welche sich auf dem Motherboard eines Computers befinden und die Funktion haben, den Computer mit erweiternden Komponenten aufzurüsten. Netzwerkkarten, Grafikkarten, Soundkarten oder Speichererweiterungskarten können an diese sogenannten Slots angesteckt werden. Im Gegensatz zu externen Schnittstellen haben diese den Vorteil, dass kein Kabel für die Übertragung benötigt wird, da man die Karten direkt an der Leiterplatte anbringen kann. Diese Verbindung nennt man auch „Card-Edge-Verbinder“. Die Steckplätze unterstehen einer Vielzahl von Normen und Industriestandards. Auf einem Computer können sich Kombinationen von Steckplätzen unterschiedlicher Systeme befinden.

SCSI (Small Computer System Interface)

SCSI wird vor allem für den Anschluss von Datenträger verwendet, aber auch für Scanner uä. SCSI verwendet für die Übertragung der Daten dasselbe Protokoll wie FireWire. Dabei werden die angeschlossenen Geräte in unterschiedliche Geräteklassen eingeteilt für die wiederum unterschiedliche Befehle gelten. (Quelle: Darkone/wiki)

CNR (Communication and Networking Riser)

Die CNR-Slots wurden von Intel entwickelt um Modems oder Netzwerke auf dem Computer einzurichten. Heute ist dieser Slot kaum noch von Nutzen, da die Funktionen, welche er früher zu erfüllen hatte onboard erledigt werden. Das CNR-Format wird für sehr billige OEM-Produkte genutzt. (OEM = Original Equipment Manufacture)

(Quelle: Appaloosa / Wikipedia)

ISA (Industry Standard Architecture)

ISA-Slot

Bei dem ISA Slot handelt es sich um einen Steckplatz, der heute nur noch vereinzelt auf Mainboards zu finden ist. Auch er dient zur Erweiterung des PCs mit Steckkarten. Aufgrund seiner niedrigen Geschwindigkeit (16-Bit Busbreite u. 8,33 MHz Taktung) wurde der ISA-Bus allmählich durch den viel schnelleren PCI-Bus (bis zu 32-Bit Busbreite u. 66 MHz Taktung) abgelöst.

Obwohl die ISA-Schnittstelle längst als veraltet gilt, findet man selbst in den neuesten PCs die ISA-Technologie, da zum Beispiel Tastatur, Maus, Diskettencontroller und einige grundlegende Systemkomponenten aus Kompatibilitäts- u. Stabilitätsgründen während des Betriebssystem-Startvorgangs über ISA ansprechbar sein müssen.

VESA (Video Electronic Standard Architecture)

Als Ergänzung des ISA-Busses diente von 1992 bis 1995 der VESA-Bus. Dieser wurde vorwiegend für Grafikkarten und Festplattencontroller in i486 Systemen verwendet. Er war jedoch nur kurze Zeit auf dem Markt erhältlich, da die geringe Taktfrequenz von 40 MHz (32 Bit Busbreite) nicht überschritten werden durfte. Die VESA Spezifikation 2.0 erweiterte die Busbreite auf 64 Bit. Diese kam jedoch kaum zur Anwendung. Abgelöst wurde die VESA-Schnittstelle von der prozessorunabhängigen PCI-Schnittstelle. (Quelle: Sönke Kraft / Wikipedia)

MCA (Micro Channel Architecture)

Mit einer Busbreite von 32 Bit stellte MCA eine Erweiterung des ISA-Systems dar. MCA ist unkompatibel zu allen Bussystemen (einschließlich ISA), konnte sich allerdings aufgrund der hohen Kosten der ansteckbaren Karten auf dem Markt nicht durchsetzten.

(Quelle: Reichert / Wikipedia)

EISA (Extended Industry Standard Architecture)

Wie beim MCA Slot ist beim EISA Bus eine Busbreite von 32 Bit (Taktrate wie bei ISA 8,33 MHz) möglich. Vorteil dieses Systems, welches ebenfalls zur Erweiterung von ISA fungierte, ist die bessere Kompatibilität mit ISA. Obwohl MCA vorher entwickelt wurde können in EISA ältere Steckkarten eingesetzt werden als in den MCA-Slot. (Rückwärtskompatibilität)

(Quelle: Appaloosa / Wikipedia)

AGP (Accelerated Graphics Port)

AGP-Slot

Der braun gefärbte AGP- Steckplatz wurde als Schnittstelle für Graffikkaten entwickelt und ist doppelt so schnell, wie der PCI-Bus. Mit der letzten Spezifikation "AGP 3.0" kann eine maximale Taktrate von 2133 MHz erreicht werden. Aufgrund der Nachfrage nach höher getakteten Grafikkarten - vorallem für die Spieleindustrie - wurde dieser Slot von der PCI Express Schnittstelle abgelöst. (Quelle: Pfeiffer Clemens / Wikipedia)

PCI (Peripheral Component Interconnect)

Der einfache PCI-Slot stellt aufgrund seiner überaus hohen Verbreitung den Standard-Bus in heutigen PCs dar. Auf einem normalen Mainboard befinden sich ungefähr 2-5 solcher Slots. Sie sind an ihrer weißen Färbung zu erkennen. Eine Erweiterung des Computers mittels Soundkarten, Netzwerkkarten, TV-Karten o.ä. ist über diese Slots möglich.

(Quelle: Snickerdo / Wikipedia)

PCI-Express

Aktuelle Motherboards verfügen über diese Steckplätze, die vor allem zum Anschluss von Grafikkarten dienen.

Dieser Slot hat den Vorteil einer sehr hohen Übertragungsrate. 4 GByte/s können mit der Variation PCIe x16 Ports transferiert werden. Dieser Slot ersetzt den Vorgänger der Grafik-Schnittstelle AGP.

Eine andere Variation des PCI-E Slots ist zum Beispiel der PCIe X1 Port, welcher eine Übertragungsrate von bis zu 450 Megabyte pro Sekunde aufweist und die alten PCI-Slots ersetzt. (Quelle: Smial / Wikipedia)

Stecker

Steckverbindungen trennen oder verbinden Leitungen. Es gibt verschiedene Arten von Steckern.

Männliche Stecker: der Kontaktstift weist nach außen
Weibliche Stecker: die Öffnung des Kontaktes schließt sich um den Stecker (Kupplung, oder Buchse)
Kombination aus männlichem und weiblichem Stecker in gemeinsamen Gehäuse.

Im Folgenden einige wichtige Stecker:

Cinch-Stecker (RCA)

Stereo Cinch-Stecker, weiß=linker Kanal, rot=rechter Kanal

Der Cinch-Stecker dient der Übertragung elektrischer Signale über Koaxialkabel. Bereits in den 1940er Jahren wurde er in Amerika verwendet, nachdem er von der Radio Corportion of America entwickelt worden war. International wird er "RCA jack" genannt. Der Stecker wird im Audio und Videobereich angewandt. Eine einheitliche Farbcodierung kennzeichnet die Anschlüsse der Kabel.

Audio

weiß: linker analoger Kanal, manchmal auch schwarz oder grau
rot: rechter analoger Kanal
orange: Digital-Audio (S/P-DIF)
schwarz: Subwoofer oder Center-Kanal
grau: Lautsprecherstecker

Video

Gelb: Composite Video
Grün: Helligkeit (Luminance)
Blau: Farbdifferenz (Chrominance)
Rot: Farbdifferenz (Chrominance)

Da das Signal beim Cinch-Stecker über empfindliche Koaxialkabel übertragen wird, können Störsignale bei der Übertragung über weitere Distanzen (größer 10 Meter) zustande kommen. Der Chinch-Stecker sollte nur bei ausgeschalteten Geräten ein- und ausgesteckt werden. Da der Übertragungsstift noch vor der Masse Kontakt bekommt, könnte ein Gerät aufgrund elektrischer Aufladung beschädigt werden.

Der Cinch Stecker wird vorallem im Heim HiFi Bereich und für kurze Strecken auch im semiprofessionellen Bereich angewandt. Für den professionellen Gebrauch - vorallem über größere Distanzen - sind jedoch XLR-Stecker vorteiliger, da sie besser am Gerät haften und weniger anfällig für Störungen sind.

Vorteilig beim Cinch–Stecker sind Preis, Verfügbarkeit und einfache Handhabung. Außerdem sind die einzelnen Kabel gut voneinander isoliert und vermeiden so eine zu starke gegenseitige Beeinflussung.

DIN-Stecker (Deutsche Industrie Norm)

Den DIN-Stecker erkennt man an seiner runden Form. Es gibt verschiedene Variationen des DIN-Steckers. Diese haben zwischen 3 und 8 Pole und können unterschiedlich eingesetzt werden.

(Quelle: Krahe / Wikipedia)

Drei Pins: Mono-Audiogeräte
Vier Pins: Kopfhörer
Fünf Pins (180º): Stereo Audiogeräte
Fünf Pins (240º): Video und Audio Mono
Sechs Pins: (240º): Video und Audio Stereo

(Quelle: Berberich / Wikipedia)

Der Vorteil bei DIN-Steckverbindungen ist die leichte Benutzung. Die Leitungen sind im Gegensatz zum Cinch-Stecker in einem Stecker zusammengefasst und müssen nicht extra zugeordnet werden. Jedoch benötigt man bei unterschiedlicher Anschlussbelegung zweier Geräte einen Adapter. Da die Kontakte sehr eng angeordnet sind können leicht Störungen auftreten. DIN-Stecker sind in ihrer Verwendung rückläufig. Sie werden stetig durch Cinch-Stecker, Hosiden-Stecker, XLR-Stecker oder USB-Stecker ersetzt.

Hosiden Stecker

Hosiden / Mini-DIN Buchse, Vorderansicht mit S-Video Belegung

(Quelle: Pizzero / Wikipedia)

Der Hosiden-Stecker gehört in die Gruppe der Mini-DIN-Stecker und dient ausschließlich der Übertragung von Videosignalen. Er wurde noch vor der Entwicklung des Farbfernsehens entwickelt. Deshalb ist er für Farb-, aber auch für S/W-Fernseher kompatibel. Bei letzterem werden nur die Luminanzsignale (Hell-Dunkel) genutzt, beim Farbfernseher zusätzlich die Chrominanzsignale, welche für die Farbtöne verantwortlich sind.

XLR-Stecker

XLR-Steckverbinder, links weiblich, rechts männlich

XLR-Kabel: symmetrischer Pegelverlauf im Aderpaar

Bei dem XLR-Stecker (X ->Masse; L-> Life; R-> Return) handelt es sich um einen Profistecker für Audio.

Er verfügt über drei, fünf oder sieben Pole, welche eine symmetrische Signalführung ermöglichen. Diese, auch differenzielle Signalübertragung gennannt, erlaubt eine exakte Eliminierung von Störsignalen durch eine Signal-Differenzbildung wechselseitig verdrillter Adern. Auf diese Weise werden alle (induktiven u. kapazitiven) Störungen, die während der Übertragung durch äußere Störfelder auftreten können, eliminiert.

Er kann für analoge und digitale Signale verwendet werden. Seine materielle Stabilität und qualitative Zuverlässigkeit macht ihn zum geeigneten Stecker für Mikrofone und professionelle Mischpulte.

Die metallische Schirmung (siehe Bild) verfügt über eine Verriegelung, welche das sichere Haften des Steckers am Gerät garantiert.

Im Gegensatz zum Cinch –Stecker ist das ein- und ausstecken bei laufendem Gerät ungefährlich, da die Masse vor den Signalpolen kontaktiert wird. Den XLR-Stecker gibt es in weiblicher und männlicher Ausführung.

BNC-Stecker (Bayonet Neill Concelmann)

T-Stücke & Abschlusswiderstände in BNC-Technik

Der BNC-Stecker überträgt Videosignale im analogen und digitalen Bereich. Er verfügt über eine Bajonett Verriegelung, welche den Halt des Steckers am Gerät ermöglicht. Der Innenleiter ist konzentrisch aufgebaut und zeichnet sich durch seine qualitativ hochwertige Übertragungsrate aus. Der Leiter wird von der Masse umgeben. Benannt wurde dieser Stecker nach seinen Erfindern Paul Neill und Carl Concelman. Die Verbindung zweier Koaxialkabel ermöglicht die Videosignalübertragung. Der TNC-Stecker (Threated Neil Concelman) ist eine Weiterentwicklung des BNC-Steckers. Dieser wurde mit einem Drehverschluss anstatt mit einem Bajonett versehen, um Kabel noch sicherer Verbinden zu können.

Klinken-Stecker

von links nach rechts: 2,5 mm mono; 3,5 mm mono; 3,5 mm stereo; 6,35 mm stereo

Der Klinken-Stecker dient der Übertragung von Bild und Tonsignalen.

Er ist international weit verbreitet. Der Name „Klinke“ ist bezeichnend für das Einrasten der an den Kontaktfedern. Die Anzahl dieser Federn variiert zwischen eins und vier.

Man unterscheidet bei Klinken-Steckern zwischen Mono-Steckern (zweipolig) und Stereo-Steckern (dreipolig). Die geringe Größe und die einfache Handhabung des Klinkensteckers stellen dessen Vorteile dar. Die asymmetrische Übertragung durch die ungleichmäßige Übertragung, welche sich durch die Entfernung der einzelnen Pole voneinander ergibt muss jedoch als Nachteil gewertet werden.

SCART-Stecker

Der SCART Stecker ist ein europaweit standardisierter Stecker für Audio- und Video-Geräte wie beispielsweise Fernseher, Videorecorder oder Satellitenempfänger. Den Vorteil dieses Steckers stellt die Zusammenfassung vieler einzelner Pole in einem einzigen Stecker dar. Außerdem gewährleistet er eine nahezu vollständige Übertragung durch die Abdeckung aller Signale über 21 Pole. Dieser Stecker ist hauptsächlich für die Übertragung analoger Signale geeignet.

Durch die Abschrägung des Steckers an einer Seite soll falsches Einstecken verhindert werden. Da die einzelnen Leitungen sehr eng beieinander liegen ist eine gegenseitige Beeinträchtigung möglich, was einen Qualitätsverlust in Bild und Ton zur Folge haben kann. (Quelle: Reichelt / Wikipedia)

Audio aus R
Audio ein R
Audio aus L
Audio Erde
Blau Erde
Audio ein L
Blau ein
Funktion unschaltbar
Grün Erde
Data Line 2
Data Line 1
ROT ERDE
Data (Masse)
ROT ein
RGB-STATUS (blank)
VIDEO ERDE
RGB-STATUS ERDE
VIDEO aus
VIDEO ein
Sockel-ERDE

USB (Universeller Serieller Bus)

Verschiedene USB-Stecker. Von links nach rechts: Typ A, Typ B, Typ Mini-B 5-polig (Standard), Typ Mini-B 4-polig (Mitsumi), Typ Mini-B 4-polig (Aiptek)

Der USB- Stecker wird zur Verbindung von Computer und externen Geräten, wie Maus, Drucker, Tastatur, Speicherkarten usw. verwendet. Er überträgt die einzelnen Bits nacheinander. Der USB-Stecker besteht aus zwei verdrillten Leitungen. Von diesen überträgt eines das normale Signal und das zweite dient zur Kontrolle indem es das entgegengesetzte Signal übermittelt. Die Stromversorgung passiert über zwei weitere Leitungen. Die heutigen Computer verfügen schon über mehrere USB-Steckplätze. Möchte man mehr Geräte (bis zu 127 möglich) anschließen, besteht die Möglichkeit einen Verteiler, den sog. USB-Hub, anzuschließen.

i-Link / FireWire

Der FireWire-Anschluss wurde von Apple für die digitale Datenübertragung entwickelt. Andere Namen für diesen Anschluss sind i-Link oder IEEE1394. Der Vorteil dieses Steckers besteht in der schnellen Datenübertragung zwischen dem PC und anderen Geräten, wie zum Beispiel digitale Camcorder. Als Konkurrenz für den i-Link kann der USB-Stecker genannt werden. Im Gegensatz zum USB ist es mit FireWire aber möglich die Geräte direkt, ohne Computer als Zwischenstation zusammenzuschließen. Die Übertragungsrate liegt zwischen 400 und 800 Megabit pro Sekunde. Bei dem Kabel für diesen Stecker handelt es sich um ein Shielded Twisted - Pair –Kabel, welches eine Reichweite bis zu 4,5 Metern erlaubt. Die Datenübertragung ist in beide Richtungen möglich. Außerdem können bis zu 63 Geräte an einen Bus angesteckt werden.

Drahtlose Datenübertragung

Eine drahtlose Datenübertragung hat viele Vor- und Nachteile. Da keine baulichen Maßnahmen, wie Kabelverlegung notwendig sind, werden Kosten und Zeit gespart. Außerdem sind die Hosts nicht an einen bestimmten Standort gebunden, wodurch wiederum eine größere Mobilität und Flexibilität möglich ist. Die Datenübertragungsrate ist allerdings noch geringer als bei verkabelten Netzen. Auch sind diese Netze störungsanfälliger, so können Geräte welche auf ähnlichen Frequenzen arbeiten oder bauliche Gegebenheiten (zB Mikrowellenherde, Stahlbetonwände,…) die Übertragung stören. Drahtlose Datenübertragung hat auch den großen Nachteil, dass sie bei unzureichender Verschlüsselung leicht abhörbar ist. Ein ebenso wichtiger aber noch nicht vollkommen geklärter Punkt ist die gesundheitliche Schädlichkeit der Strahlung.

WLAN (Wireless Local Area Network)

54 MBit WLAN-USB-Adapter (802.11b/g) mit integrierter Antenne

Access Point, einsetzbar als Bridge und Repeater, mit Dipolantenne

Die gebräuchlichste Variante der drahtlosen Datenübertragung in kleineren Netzweken ist das WLAN. Das im WLAN verwendete Zugriffsverfahren heißt CSMA/CA und steht für drei Teilverfahren. „CS“ steht dabei für „carrier sense“ und bedeutet, dass jede Station selbst überprüft ob die Leitung frei ist. Die Abkürzung „MA“ steht für „multiple access“, wodurch alle Sationen unabhängig voneinander auf das Übertragungsmedium zugreifen können. Der letzte Teil „CA“ bedeutet "collision avoidance" und sorgt wie der Name schon sagt ein Umgehen von Datenkollisionen. Collision avoidance bedeutet das Hosts die sich in einem WLan befinden noch eine zufällige Zeitspanne warten, bevor sie Daten zu senden beginnen.

Der größte Unterschied zu Bluetooth und Infrarot besteht darin, dass für die Kommunikation im WLAN zumeist ein vermittelndes Gerät, ein s.g. Access Point - verwendet wird. Zwar ist eine direkte Verbindung zwischen zwei Computer mittels WLan möglich, jedoch wäre jede weitere Verbindung schwierig zu realisierren. WLAN kommt vor allem im Heimbereich in Verbindung mit einem WLAN-Router zur Anwendung. Dieser stellt eine gesicherte Verbindung an das Internet zur Verfügung u. verwaltet den Netzwerkverkehr der Heim-Computer untereinander.

Wie oben erwähnt ist eine Verschlüsselung bei einem Wireless LAN sehr wichtig. Es gibt dabei einige unterschiedliche Möglichkeiten wie etwa die Zugangssperre über Mac Adressen (Eine MAC-Adresse ist eine eindeutige Identifizierung einer Netzwerkschnittstelle). Hier wird eine Liste von MAC Adressen angelegt denen der Zugang zum WLAN gestattet ist. Allen anderen wird der Zugang verwährt. Aktuell sind derzeit zwei Verschlüsselungsverfahren im Einsatz: Das WEP (wired equivalent privacy) und WPA (wi-fi protected access), welches das ältere der beiden Verfahren ist. Wie gut diese Maßnahme greift hängt vom gewählten Schlüssel ab. Da Verschlüsselungsverfahren erfahrungsgemäß nach einiger Zeit nicht mehr als sicher gelten, empfiehlt es sich, alte Geräte regelmäßig durch neue Standards auszutauschen.

Eine Netzwerk-ID und ein Passwort für die Router-Konfiguration sichern das WLan weiter ab.

Infrarot

Eine weitere Möglichkeit der drahtlosen Datenübertragung ist die Infrarot Schnittstelle, welche die älteste Methode der Datenübertragung darstellt (1979 auf einem Taschenrechner u. ab 1990 auf PCs). Der Austausch der Daten erfolgt dabei mittels infrarotem Licht mit einer Wellenlänge von 880 bis 950 nm. Die maximale Reichweite beträgt dabei nur 1m, was auch einer der Hauptgründe für die Ablösung durch Bluetooth ist.

Da die Systemkomponenten der Infrarotschnittstelle auf engstem Raum realisiert werden können, wenig Strom verbrauchen u. nur optisch "abgehört werden können, wird die Infratrottechnologie weiterhin erfolgreich in ferngesteuerten Miniaturanlagen oder im Spionagebereich eingesetzt.

Bluetooth

Bluetooth kann nicht nur als Nahverbindung zwischen Computern verwendet werden, sondern auch für den Datenaustausch zwischen PDAs, Handys u. anderen Datengeräten. Auch in der Spielzeugindustrie, zB beim Nintendo Wii, kommt Bluetooth zum Einsatz. Die großen Vorteile von Bluetooth sind, dass mehrere Geräte gleichzeitig miteinander kommunizieren können. Obwohl Bluetooth für den Datenaustausch über kurze Distanzen entwickelt wurde, ist - abhängig von der Leistungsklasse (s. Tabelle) - ein Geräteabstand bis zu 100m möglich. Der aktuelle Standard, der 2007 eingeführt wurde, ist Bluetooth 2.1.

Klasse	Max. Leistung	Max. Leistung	Reichweite im Freien
Klasse 1	100 mW	20 dBm	~100 m
Klasse 2	2,5 mW	4 dBm	~50 m
Klasse 3	1 mW	0 dBm	~10 m

(Quelle: Standardizer/wiki)

Quellenverzeichnis

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