Grundwissen Kabel: Der Aufbau von Glasfaserkabeln

Glasfaserkabel stellt eine wirksame Wahl für sichere Verbindungen über grosse Entfernungen oder in Umgebungen mit elektromagnetischen Störungen dar. Es bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber Kupferkabeln. Ein Glasfaserkabel besteht aus einem Kern, Mantel, einer Beschichtung, Verstärkungsfasern und einer Kabelhülle.
Aufbau eines Glasfaserkabels

Der Kern
Dies ist das physikalische Medium, das die optischen Datensignale von einer angeschlossenen Lichtquelle zu einer Empfangsvorrichtung transportiert. Der Kern ist ein einziger kontinuierlicher Strang aus extrudiertem Quarzglas oder Kunststoff, dessen Aussendurchmesser in Mikrometern (µm) gemessen wird. Je größer der Kern ist, desto mehr Licht kann das Kabel durchführen.

Alle Glasfaserkabel werden anhand des Aussendurchmessers ihrer Kerne bemessen. Die beiden gebräuchlichsten Multimodegrössen sind 50 und 62,5 Mikron. Singlemode-Kerne liegen bei 8,5 bis 9 Mikron.

Die Kerne der OM1 und OM2 Multimode-Kabel unterscheiden sich von den Kernen der laseroptimierten OM3 und OM4 Kabel. OM1 und OM2 haben einen kleinen gewollten Defekt im Kern, der Index-Senkung genannt wird. Dadurch können OM1- und OM2-Kabel mit LED-Lichtquellen verwendet werden. OM3 und OM4 werden ohne diesen Defekt hergestellt, so dass sie direkt mit VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) für höhere Geschwindigkeiten und Entfernungen eingesetzt werden können.

Der Mantel
Dies ist die dünne Schicht, die den Faserkern umgibt. Sie dient als Begrenzung der Ausbreitung der Lichtwellen und bewirkt eine Lichtbrechung, die das Licht über die Länge des Fasersegmentes bewegt. Der typische Fasermantel hat einen Durchmesser von 125 Mikrometer.

Die Beschichtung
Dies ist eine Kunststoffschicht, die den Kern und Mantel umgibt. Sie dient zur Verstärkung und zum Schutz des Kerns. Beschichtungen werden in Mikrometer gemessen und rangieren von 250 bis 900 Mikrometer.

Verstärkungsfasern
Diese Komponenten schützen den Kern gegen Druckkräfte und übermäßige Spannung während der Installation. Die Materialien reichen von Aramidgarn (Kevlar®) über Drahtlitzen bis hin zu gelgefüllten Hülsen.

Die Kabelhülle/Aussenmantel
Genau wie Kupferkabel gibt es Glasfaserkabel mit PVC- oder LSZH- (halogenfreiem) Aussenmantel. Ob Sie ein PVC- oder ein halogenfreies Kabel benötigen, hängt vom Einsatzort des Kabels ab. PVC-Kabel wird in der Regel für die Patch-Verbindungen im Rechenzentrum, Verteilerschrank oder am Schreibtisch verwendet. Halogenfreie Kabel werden für die Verkabelung im Gebäude genutzt, da der flamm-hemmende Mantel die Ausbreitung von Feuer verhindert.

Kennzeichnung der Glasfaserkabel und -Anschlüsse
Um leicht erkennen zu können, welche Art Glasfaserfaserkabel Sie installiert haben, sind der Kabelmantel und die Stecker farblich gekennzeichnet:
OM1: 62,5/125Mikron Multimode Glasfaser
Aussenmantel: orange
Stecker: beige
Steckerkörper: beige

OM2: 50/125 Mikron Multimode Glasfaser
Aussenmantel: orange
Stecker: schwarz
Steckerkörper: schwarz

OM3: Laser-optimierte 50/125 Mikron Multimode Glasfaser
Aussenmantel: aqua
Stecker: aqua
Steckerkörper: schwarz

OM4: Laser-optimierte 50/125 Mikron Multimode Glasfaser
Aussenmantel: aqua/violett
Stecker: schwarz
Steckerkörper: aqua/violett

OS1 und OS2: 8,5 Mikron Singlemode Glasfaser
Aussenmantel: gelb
Stecker: mit APC-Schliff: grün, mit UPC-Schliff: blau, MPO/MTP: schwarz
Steckerkörper: APC-Schliff: grün, UPC-Schliff: blau

Weitere Ressourcen:
Whitepaper: Die Glasfaser-Technologie (in englischer Sprache)
Blog Post: 8 Vorteile von Glasfaser- gegenüber Kupferkabeln
Webinar: High Density Glasfaserverbindungen für Datenzentren (in englischer Sprache)

USB und KVM-Hardware gehen Hand-in-Hand für die Plug & Play-Funktionalität

Universal Serial Bus (USB) ist eine Technologie, die Anwendern Peripheriegeräte für bestimmte Aufgaben zur Verfügung stellt. USB unterstützt eine Vielzahl von Geräten, beginnend bei einfachen Eingabehilfen wie Tastatur und Maus bis hin zu komplizierteren Geräten wie Game-Controller, Digitalkameras, Drucker, Netzwerkkarten und externe Speicher. Die Aufgaben der USB-Peripherie variieren von Grundfunktionen wie Tippen, bis hin zur Übertragung großer Dateien von/auf externe Speichermedien.
Folgende USB-Modi stehen uns derzeit zur Verfügung:

  • USB Low Speed (1.5 Mbit/s)
  • USB Full Speed (12 Mbit/s), auch bekannt als USB HID
  • USB High Speed (480 Mbit/s), auch USB 2.0 genannt
  • USB SuperSpeed (5 Gbit/s), auch USB 3.0 genannt
  • USB SuperSpeed+ (10 Gbit/s)

USB wird am häufigsten für die Tastatur- und Mauseingabe oder alternativ Touchscreen-Eingabe verwendet. Diese Geräte werden als Human Interface Devices (HID) klassifiziert. USB HID wurde entworfen, um einem Benutzer die Interaktion mit einem System über Eingabegeräte mit geringer Bandbreite zu ermöglichen. Das sind typischerweise viel weniger als 12 Mbit/s. Die meisten KVM (Keyboard, Video, Mouse) Switche verfügen daher über zwei USB-HID-Anschlüsse für Tastatur und Maus, und zusätzliche Anschlüsse für schnellere USB-Geräte wie Drucker oder Speichermedien.

Die USB-HID-Ports auf den meisten KVM-Switchen analysieren den eingehenden Datenfluss vom angeschlossenen USB-Tastatur-/Mausset. Werden dabei bestimmte Folgen von Tastenanschlägen erkannt, führt der KVM-Switch bestimmte Aktionen wie das Öffnen des OnScreen-Menüs, Umschaltung auf einen anderen Rechner oder Scannen aller verbundenen CPUs aus. Da der USB HID-Verkehr für sehr geringe Bandbreite ausgelegt ist, ist es fast unmöglich, ein High Speed USB-Gerät über den HID-Port mit einwandfreier Funktion zu verbinden. Die USB-HID-Ports auf einem KVM-Switch erwartet nur eine USB-Tastatur und USB-Maus zu sehen – mehr nicht. Jedes USB-Gerät, einschließlich der Tastatur/Maus besitzen bestimmte Attribute, die sie beschreiben auf die diese aber nicht beschränkt sind:

  • Beschreibung des Gerätes
  • Herstellerkennung
  • Produktkennung
  • Geräteklasse

Insbesondere beim KVM-Switching und bei der KVM-Extension ist es sehr wichtig, dass diese USB-Geräteeigenschaften korrekt an den Host-Computer übertragen werden. Die richtigen Treiber/Software, müssen während der USB-Enumeration geladen werden. Diese findet in der Zeitspanne zwischen dem Verbinden des USB-Gerätes mit dem Rechner und der Erkennung des Gerätes durch den Rechner statt. Diese Zeitspanne kann je nach Betriebssystem und USB-Gerät zwischen 1 und 16 Sekunden betragen. Wenn die Geräteeigenschaften während der Enumeration nicht richtig oder vollständig erkannt werden, funktioniert das USB-Gerät nur eingeschränkt oder gar nicht.

Die KVM-Produkte von Black Box zeigen den verbundenen Rechnern ständig eine generische USB-Tastatur und eine generische USB-Maus an, unabhängig davon ob eine Tastatur/Maus tatsächlich angeschlossen ist. Diese Funktion nennt man USB-Emulation. Die USB-Emulation zeigt den Rechnern die mit dem KVM-Switch verbundene Tastatur und Maus ständig an, so dass der Anwender schnell und wiederholte Enumerationen zwischen den Rechnern wechseln kann. Daneben gibt es auch eine proprietäre Firmware in der KVM-Hardware, die die richtige Kommunikation zwischen der Tastatur und Maus an der Konsole und den verbundenen Rechnern verhandelt. Die USB-Emulation ist vor allem auf kabelgebundene Geräte ausgerichtet, in einigen Fällen können aber auch wireless Tastaturen und Mäuse mit dem KVM-Switch verbunden werden.
Einige wireless Tastaturen und Mäuse funktionieren aufgrund eines Verbundsenders nicht mit KVM-Switches, da sie sowohl die Tastatur- als auch Maus-Pakete in einer einzigen USB-Nachricht an den KVM-Switch senden. Es hängt vom Gerätehersteller ab, wie die wireless Geräte ihre USB-Pakete für die Übertragung vorbereiten und auf welche Art sie der USB-Spezifikation folgen. Weiterhin gilt es zu beachten, dass nicht alle USB-HID-Geräte an einem KVM-Switch oder -Extender wie bei einer direkten Verbindung arbeiten. Das liegt an der Verhandlung der Geräteeigenschaften mit dem KVM-Switch, der nicht über alle Treiber eines normalen Betriebssystems verfügt, sondern diesbezügliche Kodierungen in seiner Firmware vorhält. Diese Art Kompatibilitätsprobleme kommen jedoch nur bei einem sehr kleinen Anteil der am Markt verfügbaren USB HID-Geräte vor.

Sehr häufig wird USB auch zur Übertragung von Dateien von einem Computer auf einen USB-Stick oder externes Speichermedium (oder vice versa) genutzt. Für diese Anwendung wird in der Regel USB High Speed mit 480 Mbit/s und auf neueren Systemen USB Superspeed genutzt, so dass die Datei(en) schneller übertragen werden können. Black Box bietet KVM Switche an, die den USB-Datentransfer unterstützen, aber dabei nicht den USB-Datenfluss für Tastatur-Hotkeys überwachen. Dadurch können Sie den KVM-Switch nicht über Tastaturbefehle steuern, wenn die den USB-High-Speed-Anschluss verwenden. Für die Tastaturkontrolle müssen Sie die USB-HID-Ports nutzen.

Weitere Ressourcen
Whitepaper: Echte USB-Emulation für KVM Switche
Whitepaper: USB-Erweiterungen vorteilhaft nutzen.
Produktübersicht: USB-Extender

KVM-Extender ermöglichen ein besseres Arbeitsumfeld

Was ist ein KVM-Extender?
KVM steht für „Keyboard (engl. für Tastatur), Video und Maus“. Bei einem KVM Extender handelt es sich im Grunde um ein Gerät, das diese Schnittstellen erweitert und den Fernzugriff auf einen Computer aus Entfernungen von einigen Metern bis hin zu mehreren Kilometern oder sogar über das Internet ermöglicht. Ein KVM-Extender besteht aus einem Transmitter, manchmal auch „lokale Einheit oder Sender“ genannt, und einem Receiver, der auch „Remote-Einheit oder Empfänger“ genannt wird. Diese beiden Einheiten können entweder über CATx- oder Glasfaserkabel direkt miteinander verbunden sein. Die neueste Technologie kann die Signale sogar über ein Standard-IP-Netzwerk übertragen. Sie können den Computer an Ihrem Arbeitsplatz an einen Transmitter anschliessen, den Receiver mit Ihrer Konsole im Heimbüro verbinden und aus der Ferne an Ihrem Computer arbeiten, als wären die Geräte direkt verbunden.

Welche Schnittstellen werden verwendet?
Die meisten modernen Geräten verfügen über eine DVI- oder HDMI-Videoschnittstelle, während ältere Geräte möglicherweise nur mit einem VGA-Anschluss ausgestattet sind. Früher liefen Tastaturen und Mäuse immer über getrennte Schnittstellen unter Verwendung eines 6-poligen Mini-DIN-PS/2-Steckers. Diese Technologie wird heute nur sehr selten ausgeliefert, da sich USB als Standardanschluss durchgesetzt hat. Es spielt keine Rolle, wo Sie Ihre Maus oder Tastatur anschliessen, solange es sich um einen USB-Port handelt. Optional werden auch andere Schnittstellen unterstützt, wie zum Beispiel Audio und RS-232.

Warum braucht man überhaupt einen KVM-Extender?
Die CPUs unserer Computer benötigen Lüfter zur Kühlung, da sie viel Wärme erzeugen. Diese Lüfter sind laut und die Rechner benötigen jede Menge Platz. In einer Büroumgebung ist das nicht gerade ideal. Durch Verwendung eines KVM-Extenders können Rechner in einen Raum mit temperierter Umgebungsluft ausgelagert werden. Der Benutzer benötigt nur noch die kleine Receiver-Einheit auf dem Schreibtisch, an welche die Tastatur, der Bildschirm und die Maus angeschlossen werden.
Vor ganz andere Herausforderungen stellt uns dagegen eine Industrieumgebung. Das Arbeitsumfeld kann staubig oder schmutzig sein, was bedeutet, dass normale CPUs mit Lüftern keine lange Lebensdauer haben. Die Lüfter ziehen den Schmutz in das Gehäuse hinein, verstopfen dieses und das Resultat ist ein überhitzter Computer. Kommt jedoch ein KVM-Extender zum Einsatz, kann der PC in eine sauberere Umgebung umgezogen und Tastatur, Bildschirm und Maus an einen lüfterlosen Receiver angeschlossen werden. Umgekehrt kann ein Anlagenfahrer auch eine industrielle Steuerung von einem fernen, ruhigen Arbeitsplatz aus kontrollieren.

Dies sind lediglich drei Beispiele für den extrem vielfältigen Anwendungsbereich von KVM-Extendern. Weitere Informationen finden Sie unter Black-box.eu/KVM-Extenders oder sehen Sie sich unsere KVM Extender Produktübersicht an.

Grundwissen Kabel: Geschirmte und ungeschirmte Kabel im Vergleich

Einer der offensichtlichsten Vorteile von Kupfer liegt darin, dass es erheblich günstiger als Glasfaserkabel und in der Praxis viel leichter zu terminieren ist. Die Wahl des Kabeltyps hängt von der Umgebung und Anwendung ab.

Ein für Netzwerkanwendungen verwendetes Twisted-Pair-Kabel besteht üblicherweise aus vier Paaren mit Kupferdrähten der Stärke 22 bis 28AWG, die jeweils isoliert und verdrillt sind. Es gibt zwei Arten von Twisted-Pair-Kabeln: ungeschirmte und geschirmte.

Geschirmte und ungeschirmte Kabel im Vergleich

Ungeschirmtes Twisted-Pair-Kabel

Hierbei handelt es sich um das am häufigsten verwendete Kabel. Als symmetrisches Twisted-Pair bekannt, besteht UTP aus verdrillten Adernpaaren (normalerweise vier) in einer PVC– oder LSZH-Hülle. Sorgen Sie dafür, dass UTP-Kabel nur von ausgebildeten Technikern installiert werden. Durch Feldterminierungen, Unterschreiten des Biegeradius, Zugspannung und Zusammenziehen können Verdrillungen gelöst und die Leistungsfähigkeit beeinträchtigt werden. Berücksichtigen Sie auch Quellen elektromagnetischer Störung (EMI). Wählen Sie UTP für Umgebungen mit geringer elektrischer Störung.

Geschirmtes Twisted-Pair-Kabel

In den letzten zwanzig Jahren hat der Bedarf an höherer Geschwindigkeit in Netzwerken immer schneller zu neuen Kabelspezifikationen und Technologien geführt. Die Entwicklung jeder Ethernet-Generation geht mit entsprechenden Entwicklungen der Verkabelungstechnologie einher. Teil dieser Entwicklung ist die häufigere Nutzung von geschirmten Kabeln. Sie werden immer öfter in Highspeed-Netzwerken verwendet, vor allem dann, wenn es darum geht, ANEXT in 10-GbE-Strängen zu minimieren.

Geschirmte Kabel wurden in der Regel verwendet, um größere Entfernungen zu überbrücken und EMI über die Länge der Kabelstrecke hinweg minimieren zu können. Quellen von EMI, das allgemein auch als Rauschen bezeichnet wird, sind zum Beispiel Fahrstuhlmotoren, Fluoreszenzlichter, Generatoren, Klimaanlagen und Drucker.

Aufgrund des Schirms können geschirmte Kabel weniger symmetrisch als UTP-Kabel sein. Die Metallummantelungen im Kabel müssen geerdet sein, um die Wirkung von EMI auf die Leiter aufzuheben. Des Weiteren ist ein geschirmtes Kabel auch teurer, weniger elastisch und aufgrund der für eine gute Installation erforderlichen Erdung und festen Masseverbindung möglicherweise schwieriger zu installieren als ein UTP-Kabel.

Die meisten geschirmten Kabel sind schwerer und dicker als UTP, wodurch Kabelkanäle schneller belegt sind. Daran sollten Sie bei der Planung Ihrer Kabelbahnen denken.

Schirmarten

Es gibt viele verschiedene Arten von geschirmten Twisted-Pair-Kabeln, und die Terminologie hat sich über die Jahre hinweg weiterentwickelt.

Es gibt zwei gängige Schirme: Folienummantelungen und Metallgeflechte. Während eine Folie 100 % Abschirmung bietet, schirmt ein Geflecht aufgrund der Löcher nur zu 40 bis 95 % ab. Ein Geflechtschirm bietet aber dennoch insgesamt einen besseren Schutz, da er dichter als Folie ist und mehr EMI absorbiert. Auch ist die Leistung von Geflechtschirmen bei niedrigeren Frequenzen besser. Da Folie dünner ist, weist sie weniger Störungen zurück, bietet aber über ein breiteres Frequenzspektrum hinweg einen besseren Schutz. Deshalb werden manchmal für den bestmöglichen Schutz kombinierte Schirme aus Folie und Geflecht verwendet. Schirme können entweder alle verdrillten Adernpaare insgesamt und/oder die einzelnen verdrillten Adernpaare umgeben.

Akronyme für die Abschirmung

Akronyme für die Abschirmung
Geschirmte und ungeschirmte Kabel im Vergleich

Nach der Verwirrung darüber, was FTP im Vergleich zu STP und S/FTP ist, haben sich die Akronyme für die Abschirmung im Laufe der Jahre weiterentwickelt. Heute wird der Buchstabe für den äußeren Schirm (unter der Kabelhülle) zuerst angegeben. Der Buchstabe nach dem Schrägstrich gibt den Schirm um die einzelnen verdrillten Adernpaare an.

U/FTP (Unshielded/Foiled Twisted Pair = ungeschirmt/mit Folienschirm umgebenes verdrilltes Adernpaar). Dieses Kabel hat keinen äußeren Gesamtschirm, sondern jeweils einen Folienschirm, der die vier Paare ummantelt. Früher wurde dies als FTP bezeichnet.

F/UTP (Foiled/Unshielded Twisted Pair = Folienschirm/ungeschirmtes verdrilltes Adernpaar). Dieses Kabel hat einen Gesamtschirm aus Folie um alle Adernpaare herum. Früher wurde dies als FTP bezeichnet. Dies sind Beispiele für CAT6 und CAT5e-F/UTP-Kabel.

Sc/FTP (Screened/Foiled Twisted Pair = Drahtgeflecht/mit Folienschirm umgebenes verdrilltes Adernpaar). Dieses Kabel weist einen Gesamtschirm aus Drahtgeflecht unter der Kabelhülle auf. Die einzelnen Adernpaare sind wiederum von einzelnen Folienschirmen umgeben. Früher wurde dies S/FTP genannt.

F/FTP (Foiled/Foiled Twisted Pair = Folienschirm/mit Folienschirm umgebenes verdrilltes Adernpaar). Dieses Kabel weist einen Gesamtschirm aus Folie unter der Kabelhülle auf. Die einzelnen Adernpaare sind wiederum von einzelnen Folienschirmen umgeben. Früher wurde dies S/FTP genannt.

Sc/FTP- und F/FTP-Kabel bieten den besten Schutz vor Fremdrauschen und ANEXT.

Weitere Ressourcen:

8 Vorteile von Glasfaser- gegenüber Kupferkabeln

Whitepaper CAT6A F/UTP versus. UTP: Was Sie wissen sollten

Werksautomatisierung: 4 Technologien zur Problemlösung

Es gibt eine neue industrielle Revolution. Sie kombiniert den Fortschritt auf dem Gebiet der Maschinen und Steuerungen mit dem Fortschritt, der im Rahmen der Internet-Revolution auf dem Gebiet der Computerkommunikation gemacht wurde. Die heutige Technologie wird in einer Weise für die Problemlösung und zur Steigerung der industriellen Produktivität eingesetzt, die selbst vor 10 Jahren noch unvorstellbar war.

Deshalb stehen wir heute vor der Herausforderung, neue und vorhandene Technologien in einer Industrieumgebung in Einklang zu bringen. Hier stellen wir Ihnen vier Technologien zur Problemlösung für Industrienetzwerke vor.

  1. Glasfaser für Distanzen und Immunität gegenüber EMI/RFI (elektromagnetische und Funkfrequenz)-Interferenzen.

In Industrieumgebungen wird häufig Glasfaserkabel bevorzugt, weil es für sehr große Distanzen geeignet und immun gegen elektrische Interferenzen ist.

Glasfaserstrecken sind nicht wie Twisted-Pair-Kupferkabel auf 100 Meter begrenzt, sondern können je nach Kabeltyp, Wellenlänge und Netzwerk Entfernungen von 300 Meter bis 40 und mehr Kilometer überbrücken.

Außerdem überträgt Glasfaser Daten mit extremer Zuverlässigkeit. Es ist vollständig immun gegen viele Umgebungseinflüsse, die Kupferkabel beeinträchtigen können. Die Faser besteht aus Glas, einem isolierenden Material, durch das kein Strom fließen kann. Somit wird die Datenübertragung auch nicht durch elektromagnetische und Funkfrequenz-Interferenzen (EMI/RFI), Signalüberlagerungen, Impedanzprobleme uvm. beeinflusst. Glasfaserkabel lässt sich problemlos in der Nähe von Industriegeräten verlegen.

  1. Redundante Ring-Topologie

Obwohl man bei Ethernet in der Regel von einer Stern-Topologie ausgeht, kann ein Ethernet-Netzwerk auch ringförmig aufgebaut werden. Diese Variante kommt häufig in Anwendungen zum Einsatz, in denen die sternförmige Verlegung des Glasfaserkabels von einem zentralen Switch aus mit Schwierigkeiten verbunden wäre, also z. B. in Industrieanwendungen oder auch in Verkehrssignalanlagen.

In Industrienetzwerkszenarien werden Industriegeräte wie CNC-Maschinen an Gehärtete Ethernet Switche angeschlossen. Die Switches sind in einer Ring-Topologie für maximale Zuverlässigkeit mit praktisch verzögerungsfreier Failover-Umschaltung (in weniger als 30 ms) eingerichtet. Der Ring bietet den Vorteil eines redundanten Signalpfads für den Fall, dass eine Verbindung abbricht. Wenn ein Teil des Rings ausfällt, wechselt der Datenverkehr automatisch die Richtung.

  1. Machine Vision und USB 3.0

Bei Machine Vision handelt es sich um eine bildbasierte automatische Prüftechnologie, die heute in der Elektronik-, Lebensmittelverarbeitungs-, Pharma-, Verpackungs- und Automobilindustrie sowie in vielen anderen Branchen ein unverzichtbares Tool zur Qualitätssicherung, Sortierung und Materialverarbeitung ist. Die Machine Vision-Technologie nutzt Kameras, PCs, Software und andere Hardwarekomponenten für die automatische Aufnahme von Bildern und die Materialprüfung auf dem Fließband vorbeiziehender Teile.

Machine Vision ist eine wirtschaftliche Möglichkeit, Ausschussware zuverlässig auszusortieren. Sie kann zur Untersuchung von Geometrie, Platzierung, Verpackung, Etikettierung, Versiegelung, Beschichtung, Farbe, Muster, Strichcode und den verschiedensten anderen Parametern eingesetzt werden.

USB 3.0 stellt eine enorme Erweiterung für Machine Vision-Systeme dar. Dank des hohen Durchsatzes von USB 3.0 in Höhe von 5 Gbit/s – zehnmal mehr als bei USB 2.0 – gehören Stabilitäts- und Latenzprobleme bei der Bildübertragung und Kamerasteuerung der Vergangenheit an. USB 3.0 ermöglicht die Übertragung von Video mit höherer Auflösung und Bildraten ohne Qualitätsverlust.

  1. Serielle Verbindungen in der Industrie

Als industrielle Steuerungen werden Geräte zur Bedienung von Verpackungsanlagen, Generatoren, Drehbänken, Waagen und anderen Maschinen bezeichnet. Wenngleich die meisten IT-Anlagen heute per Ethernet vernetzt sind, werden für Industriegeräte häufig noch serielle RS232-, RS485- oder RS422-Schnittstellen verwendet. Um Investitionen in Industrieanlagen und Maschinen voll auszuschöpfen, können Schnittstellenkonverter und Leitungstreiber zum Verbinden älterer Geräteanschlüsse (RS-232/422/485) mit neueren USB- und Ethernet-Netzwerken verwendet werden.

RS232 sendet Daten mit Geschwindigkeiten von bis zu 115 Kbit/s über Entfernungen von bis zu 15 Metern, wobei mit kapazitätsarmen Kabel auch größere Distanzen überbrückt werden können. RS232 wird sowohl für die synchrone als auch für die asynchrone Übertragung binärer Daten genutzt. Anstelle des ursprünglichen DB25-Steckers werden für RS232 heute zumeist DB9- und RJ45-Stecker verwendet. Bei Industriegeräten kommt anstelle eines Steckers häufig auch eine Klemmleiste als Anschluss für die RS232-Schnittstelle zum Einsatz. Da RS232 eine relativ geringe Reichweite aufweist und ausschließlich Punkt-zu-Punkt-Verbindungen unterstützt, ist sie als industrielle Schnittstelle nur bedingt geeignet.

Wesentlich ausführlicher wird die industrielle Kommunikation im Whitepaper über die Elemente eines RS-422/RS-485-Systems behandelt.

Effizienteres Arbeiten in Notrufzentralen

Wenn Sie einen Notruf absetzen, wird dieser an Ihre örtliche Leitstelle weitergeleitet. Dort beurteilt und kategorisiert der Disponent Ihren Notfall. Dabei verständigt er je nach Erfordernis die entsprechenden Stellen wie Rettungsdienst oder Polizei, die dann den Einsatz übernehmen. Alle Anrufe werden in der Notrufzentrale aufgezeichnet und die Aktivitäten überwacht. Es wird die Verfügbarkeit von nahen Einsatzkräften überprüft und der Einsatz koordiniert. Oft gilt es bei den Einsätzen Leben zu retten, so dass ein reibungsloser Ablauf aller Prozesse zu den obersten Prioritäten gehört.

Wie Sie sich vorstellen können, ist der Zeitfaktor hier entscheidend. In modernen, computergestützten Logistikzentren, arbeiten Mensch und Maschine eng zusammen. Disponenten haben in der Regel mindestens drei Computer-Bildschirme an Ihrem Arbeitsplatz. Jeder der Monitore zeigt einen bestimmten Aufgabenbereich und Informationen an. Oft bedient der Disponent seine Systeme auch über bis zu drei verschiedene Tastatur/Maus-Sets. Mehrere Tastatur/Maus-Sets an einem Arbeitsplatz führen zu drei Mängelpunkten:

  1. Verwirrung oder sogar die Gefahr der Verwechselung der passenden Tastatur und Maus in Stress Situationen.
  2. Schlechte Ergonomie am Arbeitsplatz durch häufige Positionswechsel zu den Eingabegeräten.
  3. Häufige Unterbrechung der Arbeitsabläufe durch physikalischen Wechsel an eine andere Tastatur und Maus.

Reaktionszeiten sind das bedeutendste Maß bei der Beurteilung der Effizienz und Effektivität in Notrufzentralen. Jeder der oben genannten Punkte führt zu längeren Reaktionszeiten. Das sind wertvolle Sekunden, die den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten könnten.

Lösungen, die in der Vergangenheit gerne eingesetzt wurden, weisen erhebliche Defizite auf.

Die erste Option ist eine softwarebasierte Lösung, die einem Disponenten die Bedienung mehrerer Systeme über nur eine Tastatur und Maus ermöglicht. Das funktioniert gut, birgt aber folgende Risiken in sich:

  1. Sicherheitsrisiken durch das Installieren zusätzlicher Software. Bestimmte Rechner werden oftmals vom Hersteller konfiguriert, der keinen Support mehr für Ihr System bietet, falls nicht autorisierte Software installiert wird.
  2. Software-basierte Tastatur- und Mausschaltungen nutzen das Netzwerk. Bei Aktivitäten im Netz oder Internet mit sehr großen Datenmengen, reagieren die Tastatur und die Maus langsamer oder sogar gar nicht. Der Anwender muss warten, bis die Netzwerkaktivität etwas abnimmt.
    Es kommt zu längeren Reaktionszeiten, die für Disponenten unter Zeitdruck nicht akzeptabel sind.
  3. Ein Rechner fungiert als Server, die weiteren Systeme sind dessen Clients. In dieser Konfiguration verlieren alle Systeme die Tastatur/Maus-Kontrolle, sollte der Server ausfallen.

Die zweite Option sind Hardware-basierte (KVM) Switche. Das ist meistens eine bessere Lösung, weil der Switch unabhängig vom Netzwerk arbeitet und nicht auf den Betrieb anderer Geräte angewiesen ist. Allerdings besteht die Gefahr einer Unterbrechung der Arbeitsabläufe, da für den Wechsel der Kontrolle von einem System auf ein anderes eine Taste am Switch gedrückt oder aber entsprechende Befehle über die Tastatur eingeben werden müssen.

Black Box stellt jetzt eine neue Lösung vor, die die Vorteile der Soft- und Hardware basierten Ansätze in einem Produkt vereint: den Freedom II. Der Freedom II ist ein hardware-basierter Tastatur/Maus-Switch. In dem Hardware-Gehäuse stecken innovative Funktionen. Sie ermöglichen es dem Disponenten in der Notrufzentrale, schnell und ohne Unterbrechung seiner Arbeitsabläufe zwischen bis zur vier verbundenen Systemen zu wechseln, indem er einfach den Mauszeiger über die Monitore bewegt. Wenn der Disponent die Maus auf Bildschirm 1 bewegt, wechselt die Tastatur/Maus-Kontrolle nahtlos auf den mit Bildschirm 1 verbundenen Rechner. Soll die Kontrolle über einen anderen Rechner übernommen werden, zieht der Disponent seinen Mauszeiger einfach über die Bildschirme hinweg zum entsprechenden Zielmonitor bzw. Zielrechner. Dies ist eine intuitive Lösung, die ohne Lernkurve auskommt. Sie erhöht den Bedienkomfort in Bezug auf die Ergonomie und flüssige Arbeitsabläufe mit stark verringerten Reaktionszeiten. Der Freedom II lässt sich sehr einfach und ohne Software-Installation implementieren. Der KVM Switch arbeitet unabhängig vom Netzwerk und Betriebssystem der Rechner.

Weitere Informationen finden Sie in unserer Fallstudie zu einer Freedom Installation in einer amerikanischen Nortufzentrale.

Black Box Lösungen mit fortschrittlicher Glide-and-Switch-Technologie:

  • Freedom II für schnelles Switching per Maus zwischen vier Rechnern
  • ServSwitch TC für schnelles Switching per Maus zwischen vier oder acht Rechnern

 

6 Schritte zur Planung einer digitalen Beschilderung (Digital Signage) am Beispiel einer Schule

Auf der ganzen Welt nutzen Schulen Digital Signage, um Schüler und Lehrkörper zu informieren und zu warnen. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig. Schulen nutzen digitale Displays, um Veranstaltungen zu bewerben, Stundenplan-Änderungen und andere wichtige Informationen zu kommunizieren, den Unterricht zu unterstützen oder um Warnungen und Anweisungen im Katastrophenfall anzuzeigen.

Da es so viele Lösungen für die Digital Signage gibt, kann die Suche nach der passenden Option für die jeweilige Schule zu einer schier unlösbaren Aufgabe werden. Wenn Sie aber etwas Zeit investieren, um Ihre Möglichkeiten auszuloten und zu verstehen, wird sich dies mit Sicherheit auszahlen. Befolgen Sie einfach diese wichtigen Schritte.

  1. Definieren Sie Ihre Ziele.

Was möchten Sie erreichen? Denken Sie auch an die Skalierbarkeit. Wie möchten Sie das System zum Beispiel langfristig einsetzen? Wenn Sie einen Bildschirm in der Eingangshalle Ihrer Schule installieren, ist das sicherlich ein großer Schritt zur Verbesserung der Kommunikation. Aber welche Hardware-Kosten kommen auf Sie zu, wenn Sie dieses System erweitern möchten? Ein unsystematisches Vorgehen beim Einsatz von Digital Signage kann auch steuerlich problematisch sein.

  1. Legen Sie klare Inhalte fest.

Der Erfolg eines digitalen Beschilderungssystems fängt natürlich beim Inhalt an. Dieser muss frisch, spannend und professionell wirken. Wer ist für die Erstellung verantwortlich und wie wird der Inhalt präsentiert? Können Sie auf interne Ressourcen und Expertise zurückgreifen oder müssen Sie die Inhaltserstellung outsourcen?

Neben dem Kunstbereich Ihrer Schule, den Herausgebern der Schülerzeitung und Ihrem Fernsehstudio (sofern vorhanden) können auch angehende Grafikdesigner unter Ihren Schülern eine wertvolle Stütze bei der kreativen und redaktionellen Arbeit sein.

  1. Investieren Sie genügend Zeit, um all Ihre Optionen zu verstehen.

Sobald Sie sich über den Inhalt im Klaren sind, gilt es, sich über die Infrastruktur zur Bereitstellung der Inhalte Gedanken zu machen.
Zum Beispiel:

  • LCD oder Plasma-Bildschirme
  • Anzahl der Zonen auf den Bildschirmen
  • RSS Feeds
  • Live Video
  • Dynamischer Inhalt
  • Remote Management
  • Verifizierung der Wiedergabe

Die Optionen werden Ihnen endlos erscheinen, also ist es wichtig, sich Zeit zu nehmen und alle durchzugehen.

  1. Beziehen Sie alle relevanten Akteure mit ein.

Die Kommunikations-/Informationsabteilung sollte gleich zu Beginn involviert werden, da Ihre digitale Beschilderung wahrscheinlich für externe Community-Relations verwendet wird. Neben der Verwaltung Ihres Schulbezirks (Schulamt, Rektoren und Einkauf) sollten Sie auch die Lehrer der technischen Fächer nicht vergessen. Beziehen Sie auch AV-, Wartungs- und Sicherheitspersonal, Lehrer und Kantinenpersonal sowie Mitglieder des Schulleitung, SMV und des Elternbeirats mit ein. An der Implementierung einer digitalen Beschilderung sind natürlich auch die üblichen IT-Verdächtigen beteiligt: Netzwerk- und Datenbankverwalter, Webmaster und Infrastrukturingenieure.

  1. Regeln Sie die Bezahlung.

Wenn die digitale Beschilderung nur zum Ankündigen oder Bewerben von Schulveranstaltungen verwendet wird, könnte sie von einigen als purer Luxus empfunden werden – insbesondere angesichts schrumpfender Schulbudgets und steigender Bildungsausgaben. Da sie jedoch auch als Kommunikationsweg in Notfallsituationen verwendet werden kann, können Verwaltungsleiter vor ihrem Schulvorstand damit argumentieren, dass die digitale Beschilderung ein Muss für jeden Krisenplan ist – insbesondere in einer Zeit, in der es Gewalt an Schulen immer wieder in die Schlagzeilen schafft. Ziehen Sie eine behördliche oder private Finanzierung Ihres digitalen Beschilderungssystems in Erwägung.

Und unabhängig davon, ob Sie die Kosten als reine IT-Ausgaben verbuchen oder über mehrere Abteilungen verteilen, brauchen Sie neben einer Entwicklungs-Roadmap auch einen Ausgabenplan. Die schwierigste Aufgabe dürfte darin bestehen, die Gesamtkosten für die Betriebsdauer des Systems zu ermitteln, einschließlich der vielen kleinen laufenden Ausgaben für Lizenzen und Upgrades.

  1. Entscheiden Sie sich, wie genau Sie die Lösung umsetzen werden.

Je nach Größe und Umfang entscheiden Sie, ob die Lösung intern umgesetzt werden kann oder ob Sie die Hilfe eines professionellen Integrators in Anspruch nehmen müssen.

Viele Systeme „von der Stange“ können relativ einfach eingerichtet werden. Je dynamischer und komplexer das System jedoch ist, umso komplizierter werden Umsetzung und laufende Verwaltung – und umso wahrscheinlicher wird es, dass Sie eine externe Hilfe benötigen.

Benötigen Sie Unterstützung beim Planen Ihrer digitalen Beschilderungslösung?

Black Box bietet Digital Signage Lösungen, die von „Produkt einfach anstecken und abspielen“ bis zu höchst skalierbaren, komplexen Systemen reichen. Wenn Sie den Einsatz einer größeren Lösung mit voll integriertem Netzwerk beabsichtigen, holen Sie einen erfahrenen Experten für digitale Beschilderungen mit an Bord. Kontaktieren Sie einen technischen Berater von Black Box oder hinterlassen Sie unten einen Kommentar.

3 Wege zur Erweiterung Ihres Ethernet-LAN

CATx-Kabel unterstützen Ethernet-Distanzen von bis zu 100 Meter. Das ist kein Problem, wenn Sie Arbeitsplätze innerhalb eines Gebäudes miteinander verbinden. Was aber geschieht, wenn Sie die Reichweite Ihres LAN auf über 100 Meter erweitern müssen, um eine entfernte Abteilung, ein Gebäude auf der anderen Seite des Firmengeländes oder der Stadt, WLAN-Zugriffspunkte, IP-Sicherheitskameras oder sogar Remote-Monitoring-Stationen in Industrieumgebungen anzubinden?

Genau hier erweist sich die Ethernet Erweiterung als nützlich. Je nach Umgebung und Anwendung gibt es drei Wege, um Ihr Ethernet-Netzwerk über den nächsten Schrank hinaus zu erweitern.

  1. LAN-Erweiterung über Glasfaserkabel mit Medienkonvertern

Medienkonverter sind beliebte und günstige Lösungen für die Erweitern Sie Ihr Ethernet-Netzwerk Umwandlung von Kupfer-auf Glasfaserstrecken und vice versa. Man kann sie paarweise (lokal/remote) oder mit Ethernet-Switches verwenden.

Glasfaserkabel bietet die beste Leistung für eine Erweiterung von Netzwerken über lange Strecken. Darum war es für Telefon- und Kabelanbieter ein so entscheidender Schritt, diese zu verwenden. Multimode-Glasfaser hat eine Reichweite von 550 Metern für 10/100/1000-Ethernet-Verbindungen. Singlemode-Glasfaser überbrückt Entfernungen von über 30 km für 10/100/1000-Ethernet-Erweiterungen.

Glasfaser bietet auch den Vorteil der Immunität gegen elektromagnetische Interferenzen (EMI), Überspannungen, Spannungsspitzen und Masseschleifen. Deshalb ist sie zum Verbinden von Gebäuden auf unterschiedlichen Seiten eines Geländes oder einer Stadt sowie in Industrieumgebungen bestens geeignet.

Es gibt viele verschiedene Arten von Medienkonvertern, angefangen bei einfachen unmanaged Kompakt-Konvertern, die auf Panels oder Hutschienen montiert werden, bis hin zu managed Konvertern, die in Racks montiert werden können. Es gibt auch unterschiedliche Konverter für kommerzielle und industrielle Anwendungen. Eine beliebte industrielle Anwendung besteht in der Verwendung eines Medienkonverters mit PoE-Funktionen zur Stromversorgung und Zurückleiten eines IP-Kamerasignals über Glasfaser.

  1. LAN-Erweiterung über vorhandene Kupfer-/Telefonkabel mit Ethernet Extendern

In einigen Fällen können vorhandene Einrichtungen für die Erweiterung Ihres LAN verwendet werden. Wenn es eine vorhandene Twisted-Pair-Kupfer- oder Koaxialkabelstrecke gibt, können Sie Ihr Netzwerk mit einem Paar Ethernet Extender erweitern. Verwenden Sie einen auf jeder Seite zum Umwandeln von Ethernet zu DSL (Digital Subscriber Line) und wieder zurück zu Ethernet. Extender können Geschwindigkeiten von 100 Mbit/s über 300 Meter bzw. etwa 10 Mbit/s über 1400 Meter bieten.

Verwendung einer bestehenden Twisted-Pair-Kupferverkabelung

Eine beliebte Anwendung ist das Aufrüsten von Sicherheits-Checkpoint-Diensten. Der Checkpoint war ursprünglich vielleicht nur mit Twisted-Pair-Kabeln verbunden, um ein analoges Telefon zu unterstützen. Durch Verwendung eines Paares Ethernet Extender (lokal/remote) kann der Checkpoint so aufgerüstet werden, dass er eine Ethernet/Internet-Verbindung, ein VoIP-Telefon und eine IP-Kamera unterstützt.
Verwendung einer bestehenden Koaxialverkabelung

Eine andere weit verbreitete Anwendung ist das Aufrüsten von Sicherheitskamera-Netzwerken. Durch den Ersatz älterer, analoger Sicherheitskamerasysteme durch neuere, digitale IP-Kameras können Sie jede Menge Installationszeit (und Arbeitskosten) einsparen, wenn Sie die vorhandene Koaxialverkabelung mit einem Ethernet Extender auf jeder Seite nutzen.

  1. Wireless Ethernet-Erweiterung

2,4-/5-GHz/60GHz-Funkerweiterung

Wireless Ethernet Extender bieten eine äußerst kosteneffektive Methode für die Erweiterung von LAN/WAN auf mehr als 100 Meter. Der Kauf neuer Kabel, das Ziehen von teuren Gräben für Glasfaserkabel und auch das zeitaufwändige Warten auf Wegerechte – all dies fällt weg.

Wireless Ethernet Extender bieten die problemloseste Möglichkeit der Erweiterung von LAN-Verbindungen über grosse Strecken über Büroparks, einen Firmen-, Lehr- oder Medizin-Campus oder einen Bürokomplex hinweg. Auch in Industrieumgebungen wie zum Beispiel Fabriken oder Öl-/Gasfeld-Bohrunternehmungen und sogar in der Verkehrssteuerung sind sie die ideale Lösung.

Wireless Ethernet wird häufig zum Verbinden von Sichtlinien-Netzwerken verwendet, die weit voneinander entfernt liegen. Obwohl die Wireless-Erweiterung häufig in Unternehmensanwendungen zum Einsatz kommt, zeigt sie ihr ganzes Potenzial erst bei industriellen Anwendungen wie Datenerfassung, Steuerung und Überwachung, Anlagensteuerung sowie Sicherheit und Überwachung, um nur einige zu nennen. Die Funk-Extender können auch über PoE mit Strom versorgt werden, um die Installation zu vereinfachen.

 

Weitere Ressourcen:

Whitepaper: Medienkonverter: Glasfaser effektiv nutzen

Whitepaper: Power over Ethernet in Industrieanwendungen

Whitepaper: 5 Fragestellungen zu Wireless Ethernet Erweiterungen

Webinar: Wireless Lösungen für M2M, Sicherheit und mobile Datennetzwerke

Video: Wireless Ethernet Extender

Die Landschaft der Secure KVM-Switching-Zertifizierungen verändert sich

Bis vor kurzem nutzte die National Information Assurance Partnership (NIAP) das Common Criteria Evaluation and Validation Scheme (CCEVS) zur Bewertung und Genehmigung von KVM-Switchen in Anwendungen mit hohen Sicherheitsstufen. EAL2 und EAL4+ sind Prüfverfahren, die die Prozesse der Konstruktion, Test, Verifizierung und den Versand von Sicherheitsprodukten untersuchen. Diese Schutzprofile sind international standardisierte Verfahren zur Sicherheits-Evaluierung, Validierung und Zertifizierung von Informationstechnologie.

Die NIAP hat ermittelt, dass EAL und CCEVS heute nicht mehr angemessen sind als Sicherheitsstandards für KVM-Switche, die Systeme mit unterschiedlichen Sicherheitseinstufungen verbinden. Demzufolge wurde das Schutzprofil (PP) für Switches zur gemeinsamen Peripherie-Nutzung auf PPS 3.0 aktualisiert. Doch auch diese Generation von Secure Switches wird zusätzlich eine TEMPEST-Zulassung mit weit strikteren Sicherheitsmaßnahmen benötigen, um dem Umgang mit sehr kritischen Anwendungen zu genügen.

Für die TEMPEST-Zulassung wird die Trennung zwischen den einzelnen Ports an bestimmten KVM Switchen genau untersucht. Nur wenn die notwendige Isolierung an allen Ports erreicht ist, qualifiziert sich ein KVM-Switch für die TEMPEST-Zulassung. Zusätzlich wird die Gefährdung des Abflusses von Daten durch verdeckte, elektromagnetische Abhörmechanismen evaluiert und der Switch als sicher anerkannt.

Die TEMPEST-Kennzeichnung wird häufig von militärischen Organisationen verlangt. TEMPEST, als Sicherheitsstandard, bezieht sich auf technische Sicherheitsmassnahmen, Standards und Instrumente, die das Abfangen von schutzbedürftigen Daten durch Abhören und ähnliche technische Überwachungsmethoden verhindern oder minimieren.

Ein Desktop-KVM-Switch ist im Wesentlichen ein Hardware-basiertes Gerät zur Steuerung mehrerer Rechner über eine Tastatur, eine Maus und einen Monitor (KVM). In der Regel unterstützen Desktop-KVM-Switches zwei oder vier Rechner, zwischen denen beliebig durch Drücken einer Taste am Switch oder einen Tastaturbefehl gewechselt werden kann. Die Anwender erhalten einen unkomplizierten Zugriff auf Informationen und Anwendungen auf komplett getrennten Systemen.

Secure KVM-Switches erfüllen besondere Anforderungen für KVM-Anwendungen beim Militär, in Regierungen und Justizbehörden. Deren Mitarbeiter müssen häufig auf Informationen mit unterschiedlichen Klassifizierungen auf physisch getrennten Systemen zugreifen. Hier können Secure KVM Switches mit zwei bis vier Ports eingesetzt werden. Sie ermöglichen einen Zugriff auf Rechner in unterschiedlichen Netzwerken unter strikter Einhaltung der unterschiedlichen Geheimhaltungsgrade. Secure KVM Switches mit TEMPEST-Zulassungen bieten die folgenden Funktionen:

  • Hohe elektrische Port-zu-Port-Isolierung mit Datentrennung (RED/BLACK): Die Nebensprechisolierung von -80 dB bis 60 dB von Kanal-zu-Kanal schützt gegen Snooping (Abhören), so dass ein PC mittels Software-Tools und -Anwendungen nicht auf die verbundenen Rechner zugreifen kann.
  • Die Switche sind permanent fest verdrahtet, so dass ein verbundener Rechner in einem Netzwerk nicht auf die weiteren verbundenen Rechner zugreifen kann.
  • Externe manipulationssichere Siegel machen Manipulationsversuche sofort erkennbar.
  • Anwender wechseln sicher zwischen bis zu vier Systemen mit verschiedenen Sicherheitsstufen.
  • Der unidirektionale Fluss der Tastatur- und Mausdaten verhindert undichte Stellen auf den Tastatur-/Maus-Signalkanälen.
  • Der USB-Host-Controller löscht das gesamte RAM vor jeder Kanalumschaltung. Dies verhindert, dass Restdaten nach einem Kanalwechsel auf dem Kanal verbleiben und auf einen anderen Computer übertragen werden.
  • Nur Tastatur und Maus können mit den Peripherieanschlüssen verbunden werden. Bei jedem anderen angeschlossenen USB-Gerät wird der Betrieb verhindert, so dass kein Upload oder Download von nicht autorisierten Daten möglich ist.

Die Secure Desktop KVM Switche mit USB von Black Box übertreffen die Sicherheitsprofile der meisten anderen KVM-Switches, da sie Zulassungen und Zertifizierungen in der TEMPEST Prüfnorm erhalten haben.

Weitere Ressourcen:

Whitepaper: HD Video und Peripherie Matrix Switching

8 Vorteile von Glasfaser- gegenüber Kupferkabeln

Glasfaserkabel ist eines der beliebtesten Medien für Neuverkabelungen und Aufrüstungen, zu denen auch Backbone-, horizontale und sogar Desktop-Anwendungen zählen. Glasfaser bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber Kupfer.

  1. Größere Bandbreite

Glasfaser bietet mehr Bandbreite als Kupfer sowie eine standardisierte Leistung von bis zu 10 Gbit/s und mehr. Eine größere Bandbreite bedeutet, dass Glasfaser mehr Daten mit einer höheren Genauigkeit als Kupferleitungen übertragen kann. Dabei gilt es jedoch zu beachten, dass die Geschwindigkeiten bei Glasfaser von dem verwendeten Kabeltyp abhängen. Singlemode-Glasfaser bietet die größte Bandbreite und keinerlei Bandbreitenbedarf.

Laser-optimiertes OM3 50 Mikrometer-Multimodekabel hat eine EMB von 2000 MHz/km. Laser-optimierte OM4 50 Mikrometer-Multimodekabel haben eine EMB von 4700 MHz/km.

  1. Geschwindigkeit und Distanz

Da das Glasfasersignal aus Licht besteht, tritt während der Übermittlung ein sehr geringer Signalverlust auf, wodurch eine Übertragung von Daten mit höheren Geschwindigkeiten und über größere Distanzen hinweg möglich ist. Glasfaserstrecken sind nicht wie ungeschirmte Twisted-Pair-Kupferkabel auf 100 Meter begrenzt (ohne Verstärker). Sie hängen vielmehr von Kabeltyp, Wellenlänge und Netzwerk ab. Entfernungen können von 550 Meter bei 10-Gbit/s-Multimode bis 40 Kilometer bei Monomode-Kabeln reichen.

  1. Sicherheit

Mit einem Glasfaserkabel sind Ihre Daten sicher. Es strahlt keine Signale aus und ist besonders abhörsicher. Wenn das Kabel angezapft wird, ist dies sehr leicht zu überwachen, da aus dem Kabel Licht austritt, wodurch das komplette System ausfällt. Das bedeutet Sie wissen sofort, wenn versucht wird, die physische Sicherheit Ihres Glasfasersystems zu umgehen.

Glasfasernetzwerke ermöglichen es Ihnen auch, all Ihre Elektronik und Hardware an einer zentralen Stelle zu positionieren.
Damit gehören Kabelschränke mit Anlagen, die im ganzen Gebäude verteilt sind, der Vergangenheit an.

  1. Immunität und Zuverlässigkeit

Glasfaser überträgt Daten mit extremer Zuverlässigkeit. Es ist vollständig immun gegen viele Umgebungseinflüsse, die Kupferkabel beeinträchtigen können. Der Kern besteht aus Glas, einem isolierenden Material, durch das kein Strom fließen kann. Es ist immun gegen elektromagnetrische und Funkfrequenz-Interferenzen (EMI/RFI), Signalüberlagerungen, Impedanzprobleme u.v.m. Glasfaserkabel lässt sich problemlos in der Nähe von Industriegeräten verlegen. Es ist außerdem weniger anfällig für Temperaturschwankungen als Kupfer und kann daher auch unter Wasser verwendet werden.

  1. Design

Glasfaserkabel ist leicht, dünn und haltbarer als Kupferkabel. Zum Erreichen von höheren Geschwindigkeiten mit Kupferkabel müssen Sie ein Kabel höherer Güte verwenden, das üblicherweise einen größeren Außendurchmesser aufweist, mehr wiegt und in der Kabelpritsche mehr Platz einnimmt. Bei Glasfaserkabel gibt es nur sehr geringe Unterschiede bei Durchmesser oder Gewicht. Außerdem sind die Zugspezifikationen je nach konkretem Kabel bis zu 10 Mal höher als bei Kupferkabel. Dank seines kleinen Durchmessers ist es leichter zu handhaben und benötigt viel weniger Platz im Kabelkanal. Und zudem kann Glasfaser leichter getestet werden als Kupferkabel.

  1. Migration

Durch die starke Ausbreitung und die geringeren Kosten von Medienkonverter ist die Migration von Kupfer auf Glasfaser wesentlich einfacher geworden. Die Konverter bieten problemlose Verbindungen und gestatten die Verwendung der bestehenden Hardware. Glasfaser kann bei geplanten Aufrüstungen in das Netzwerk integriert werden. Außerdem wird die Planung von zukünftigen 40- und 100-GbE-Netzwerken durch die bevorstehenden 12- und 24-stängigen MPO-Kassetten, Kabel und Hardware einfacher.

  1. Feldterminierung

Obwohl die Terminierung von Glasfaser noch immer schwieriger ist als bei Kupfer, haben die technologischen Fortschritte das Terminieren und Verwenden von Glasfaser in der Praxis erleichtert. Schnellspleißgeräte mit automatischer Fluchtung ermöglichen ein schnelles Spleißen vor Ort. Automatisch fluchtende Pins sorgen für Genauigkeit. Zudem sorgt die Verwendung von Pigtails und vorterminierten Kabeln für schnelle und einfache Verbindungen.

  1. Kosten

Die Kosten für Glasfaserkabel, Komponenten und Hardware sinken kontinuierlich. Insgesamt ist Glasfaserkabel auf kurze Sicht zwar teurer als Kupferkabel, auf lange Sicht kann es aber kostengünstiger sein. Glasfaser ist üblicherweise kostengünstiger zu warten, verursacht weniger Ausfälle und erfordert weniger Netzwerk-Hardware. Außerdem haben die Fortschritte in der Feldterminierungstechnologie auch die Kosten von Glasfaserinstallationen verringert.

Wenn Sie mehr über Glasfaser erfahren möchten, finden Sie hier einige hilfreiche Ressourcen:

Whitepaper: Glasfaser-Technologie

Video: HD-Installationen mit MTP-Anschlüssen (englisch)

Die DisplayPort-Schnittstelle im Detail

DisplayPort ist die neueste für die kommerzielle Nutzung entwickelte digitale Videoschnittstelle. Sie definiert einen Standard für PCs.

Der DisplayPort-Standard wurde als Ersatz für den DVI-Anschluss bei Computerhardware konzipiert. Der Anschluss ist kleiner und schraublos, was die Installation von Geräten erleichtert. Zugleich ist der Stecker aber mit einem Klemmmechanismus versehen und damit sicherer als der HDMI-Stecker. Seine Spezifikationen ähneln denen des HDMI-Anschlusses, er wird jedoch häufiger bei Computern als bei Fernsehgeräten eingesetzt.

DisplayPort nutzt eine paketbasierte Schnittstelle, wie sie auch in einem IP-Netzwerk verwendet wird. Dank des netzwerkähnlichen Designs lassen sich über eine Verbindung mehrere Streams übertragen, sodass ein DisplayPort mehrere Displays bedienen kann.

DisplayPort arbeitet mit sehr hohen Geschwindigkeiten, die über die in die Chipsätze implementierte Paketübertragung ermöglicht werden. Man kann sich das Ganze wie ein Highspeed-Netzwerk für digitales Video vorstellen. DisplayPort verwendet eine serielle Schnittstelle mit bis zu vier Hauptdatenspuren für den Transport gebündelter Video- und Audiodaten. Jede Datenspur unterstützt eine Rohdatenrate von 1,62 GBit/s, 2,7 GBit/s oder 5,4 GBit/s (DisplayPort ab Version 1.2). Zusätzlich wird, anders als bei DVI, ein Audiokanal unterstützt – bis zu acht 16- oder 24-Bit-Kanäle mit 48, 96 oder 192 KHz.

DisplayPort und DVI
DisplayPort und DVI verwenden unterschiedliche Signalverarbeitungsmethoden. Dennoch ist eine Konvertierung zwischen beiden Schnittstellen mit Adaptern möglich. Manche DisplayPort-Anschlüsse weisen interne Komponenten auf, die für passive Kompatibilität mit DVI-Signalen sorgen, obwohl dies keine Voraussetzung für DisplayPort ist. Diese Funktion wird als Dual-Mode oder DP++ bezeichnet. Hierbei wird DisplayPort scheinbar in DVI konvertiert, tatsächlich gibt die Hardware jedoch ein DVI-Signal über einen DisplayPort-Anschluss aus. Wenn die verwendete Hardware das DVI-Signal nicht ausgeben kann, lässt sich auch kein DisplayPort/DVI-Adapter nutzen. Den Benutzern wird empfohlen, auf das DP++ Symbol zu achten.

DVI bietet keine Audiounterstützung, sodass DisplayPort auch hier im Vorteil ist. Ein weiteres Argument für DisplayPort ist, dass die Paketübertragung von Daten den Bandbreitenbedarf verringert. DVI verwendet für jede Farbe einen eigenen Datenkanal und benötigt deshalb fortwährend eine hohe Bandbreite.

DisplayPort und HDMI
Da die HDMI-Technologie und DVI dieselbe Signaltechnologie verwenden, bestehen bei HDMI und DisplayPort ähnliche Kompatibilitätsprobleme, die hier bereits genannt wurden.

HDMI ist der digitale Standard für Heimkinos, während DisplayPort für den Einsatz mit Computerelektronik entwickelt wurde. Dennoch ist DisplayPort, was die Funktionen betrifft, HDMI sehr ähnlich, bis hin zur Einbindung des HDCP Content Protection-Standards.

Einige Unterschiede gibt es trotzdem:

  • Die maximale Bandbreite von DisplayPort ist höher als die maximale HDMI-Bandbreite (10,8 GBit/s gegenüber 10,2 GBit/s bei HDMI).
  • DisplayPort unterstützt neben HDCP auch den DPCP-Standard (DisplayPort Content Protection).
  • DisplayPort ist ein offener Standard, der von allen Herstellern kostenlos genutzt werden darf; HDMI ist lizenz- und damit kostenpflichtig.
  • DisplayPort unterstützt Auflösungen bis 4K.

Weitere Informationen über 4K-fähige DisplayPort-Lösungen finden Sie unter www.black-box.eu/4K.