Wireless (drahtlos)

Was ist Wireless?

Unter Wireless Communication oder drahtloser Kommunikation versteht man die Übertragung von Sprache und Daten ohne Kabel oder Drähte. Anstelle einer physischen Verbindung werden Daten durch elektromagnetische Signale übertragen, die von Sendeeinrichtungen zu Zwischen- und Endanwendergeräten gesendet werden. Einige Geräte für Überwachung wie zum Beispiel ein Einbruchsalarm setzen auf akustische Wellen, die in Frequenzen außerhalb des menschlichen Hörbereichs liegen. Sie werden manchmal auch als wireless eingestuft.

Die ersten drahtlosen Sender wurden im frühen 20. Jahrhundert bei der Funktelegrafie (Morsezeichen) eingesetzt. Später ließen sich dank Modulation auch Sprache und Musik drahtlos übertragen. Das Medium ist bestens bekannt und nennt sich Radio. Durch Fernsehen, Fax, Datenkommunikation und das effektive Nutzen eines größeren Bereichs des Funkspektrums wurde der Begriff wireless wiederbelebt.

Arten von Wireless-Netzwerken

Wireless-Netzwerke erfüllen unterschiedliche Anforderungen. Zu den verschiedenen Arten von Wireless-Netzwerken gehören:

• Wireless LAN: Ein WLAN verwendet Funktechnologie anstelle von Kabeln, um Knoten im Netzwerk zu verbinden. Wi-Fi ist die Übertragungsmethode, die zur Kommunikation über ein WLAN über drahtlose Access Points (AP) verwendet wird, die die Verbindung mit Endgeräten ermöglichen. Dabei kommen vom IEEE festgelegte 802.11-Standards zum Einsatz.
• Wireless Wide Area Network: Ein WWAN wird manchmal auch als mobiles Breitband bezeichnet. WWANs verwenden Mobilfunktechnologien, um ein drahtloses Netzwerk zu schaffen, das sich über eine große geografische Entfernung erstreckt und eine Vielzahl von Diensten unterstützt.
• Wireless Metropolitan Area Network: Ein WMAN bietet Zugang außerhalb von Büro- und Heimnetzwerken. Es ist größer als ein WLAN, aber kleiner als ein WWAN.
• Fixed Wireless: Fixed Wireless Networking ist eine Möglichkeit, die letzte Meile der Internetverbindung zu Haushalten und Unternehmen über Funkwellen statt über kabelgebundene Glasfaser- oder Kupferkabelverbindungen bereitzustellen. Fixed Wireless eignet sich besonders für ländliche Gebiete, in denen kabelgebundene Verbindungen nicht weit verbreitet sind, oder in Gebieten mit Satelliten-Internetdiensten als einzige verfügbare Option.
• Wireless Personal Area Network: Ein WPAN ist in der Regel mit einer drahtlosen Technologie mit kurzer Reichweite, zum Beispiel Bluetooth, ausgestattet, um Tastaturen, Mäuse, Kopfhörer und andere Geräte anzuschließen.
• Municipal drahtloses Netzwerk: Ein MWN ist ein drahtloses Netzwerk, das einer lokalen Verwaltungsbehörde betrieben wird. Es bietet Benutzern in einem bestimmten geografischen Gebiet Zugang.
• Citizens Broadband Radio Service: CBRS in den USA basiert auf einem Funkfrequenzspektrum, das 2020 von der Federal Communications Commission genehmigt wurde.
• Wireless Mesh Network: Ein WMN wird durch die Verbindung der an den Standorten der einzelnen Benutzer installierten drahtlosen Knoten erstellt. Dieses Design ist dezentralisiert und einfacher, da jeder Knoten nur bis zum nächsten Knoten senden muss. WMNs können eigenständig oder mit dem Internet verbunden sein. Sie sind zuverlässig und skalierbar, aber können schwieriger zu überwachen sein, da es keinen zentralen Server gibt.
• Wireless Ad-hoc-Netzwerk: Ein WANET ist ein drahtloses Netzwerk, das spontan ohne die Verwendung eines Routers oder eines drahtlosen AP erstellt werden kann. Stattdessen basieren WANETs auf Peer-to-Peer-Technologie. Jedes Gerät, das Teil des Netzwerks ist, zum Beispiel ein drahtloser PC oder ein Smartphone, st für den Netzwerkbetrieb verantwortlich.

Beispiele für drahtlose Geräte

Eine Vielzahl von drahtlosen Geräten ermöglicht es den Benutzern, ohne Kabel in Verbindung zu bleiben. Das Wireless Application Protocol (WAP) regelt neben anderen wichtigen Standards, wie diese Geräte auf das Internet und andere Ressourcen zugreifen. Zu den gängigen Beispielen für drahtlose Geräte gehören:

• Mobiltelefone bieten Konnektivität für tragbare und mobile Anwendungen, sowohl für den privaten als auch für den geschäftlichen Bereich.
• Notebooks und Tablets sind Wi-Fi-fähige mobile Computergeräte, die eine drahtlose Verbindung bereitstellen.
• Schnurlose Telefone sind Geräte mit begrenzter Reichweite innerhalb eines Hauses, die eine an der Wand befestigte Basisstation mit schnurlosen Handgeräten umfassen.
• Mit GPS-Systemen können Autofahrer, Kapitäne von Booten und Schiffen sowie Flugzeugpiloten ihren Standort überall auf der Erde bestimmen.
• Zu den kabellosen Computerperipheriegeräten gehören zum Beispiel kabellose Mäuse, Tastaturen und Drucker, die über kabellose Protokolle wie Wi-Fi und Bluetooth verbunden werden können.
• Mit Wireless-Routern können Benutzer zu Hause oder im Büro über WLAN eine Verbindung zum Internet herstellen. Wireless-Router verfügen in der Regel über eine Kabelverbindung, die eine Verbindung zum Internet ermöglicht, sowie über Antennen, die Benutzern eine drahtlose Verbindung bereitstellen.
• Bei der drahtlosen Infrarot-Technologie (IR) werden Geräte verwendet, die Daten über IR-Strahlung übertragen. Sie wird in bestimmten Kommunikations- und Steuerungssystemen mit begrenzter Reichweite eingesetzt.

• Per Satellitenfernsehen können Zuschauer von fast überall auf Hunderte von Kanälen zugreifen.
• Öffner für Garagentore operieren normalerweise mit Funkfrequenzen.

Vorteile von WLAN-Technologie

Die drahtlose Kommunikation bietet Unternehmen mehrere Kosten- und Konnektivitätsvorteile. Die rasante Zunahme der Telearbeit hat ein Umfeld geschaffen, in dem Mitarbeiter unabhängig von ihrem Aufenthaltsort einen leistungsstarken Zugang zu Netzwerkressourcen verlangen.

Die Einrichtung und Wartung drahtloser Netzwerke kann kostengünstiger sein, da weniger Switches und andere Komponenten erforderlich sind, die für kabelgebundene Infrastrukturen benötigt werden. Neue drahtlose Techniken, etwa MU-MIMO (Multiple Input, Multiple Output), ermöglichen es physischen APs, eine größere Anzahl von Benutzern zu bedienen, was die Kosten weiter senkt.

Drahtlose Technologien unterstützen auch neuartige Dienste, darunter Standortverfolgung, IoT-Bereitstellungen und Ferndiagnosen. Schließlich ermöglichen Fortschritte in der Wireless-Technologie es Organisationen, Mobilität als Hauptvorteil hervorzuheben, und helfen ihnen so, die Gestaltung ihrer Büros und Arbeitsgruppen neu zu definieren.

Herausforderungen von WLAN-Technologie

Die Einrichtung eines WLANs für Unternehmen erfordert sorgfältige Planung und Designstrategien, um sicherzustellen, dass APs und andere Komponenten korrekt installiert sind und dass Benutzer Zugriff auf die von ihnen benötigten Dienste und Anwendungen erhalten. WLAN-Standortgutachten sind ein Muss, um eine angemessene Abdeckung sowie Signalstärke sicherzustellen und um zu gewährleisten, dass Störungen im gesamten Netzwerk so weit wie möglich minimiert werden. Zu den verschiedenen Arten dieser Standortuntersuchungen gehören vorausschauende, passive und aktive Gutachten. Eine umfassende Bewertung des drahtlosen Netzwerks erfordert in der Regel alle drei Arten dieser Gutachten.

Die Sicherheit von drahtlosen Netzwerken stellt eine besondere Herausforderung dar, da Unternehmen eine umfassende Strategie zum Schutz von WLANs und Mobilfunkverbindungen vor Datenverlust entwickeln müssen. Allein die Anzahl der Geräte, die mit einem drahtlosen Netzwerk verbunden sind – von Notebooks bis hin zu speziellen IoT-Geräten – erhöht die Angriffsfläche des Netzwerks für Bedrohungen durch Angreifer erheblich. Obwohl Sicherheitsstandards wie Wi-Fi Protected Access (WPA) einen umfassenden Schutz vor Hackern bieten, bleiben einige Schwachstellen bestehen. Unternehmen sind regelmäßig mit verschiedenen Arten von Angriffen auf drahtlose Netzwerke konfrontiert und sollten geeignete proaktive Maßnahmen ergreifen, um diese zu verhindern.

Komponenten von WLANs, zum Beispiel Acces Points für Wi-Fi 6 und 7, benötigen mehr Strom. Unternehmen müssen PoE-Switches und andere zugrunde liegende Infrastrukturen ersetzen, um die neuesten Standards zu unterstützen, auch wenn sie ältere Komponenten beibehalten.

Außerdem kann die Fehlerbehebung bei drahtlosen Netzwerken kompliziert sein. Dies liegt zum Teil daran, dass die Benutzer so weit verstreut sind und eine Vielzahl von Geräten verwenden. Organisationen müssen auch Strategien entwickeln und Ressourcen bereitstellen, um sicherzustellen, dass Mitarbeiter an entfernten Standorten sicher und zuverlässig auf Unternehmensdienste und -anwendungen zugreifen können.