Netzwerk Kabel mit metallischen Leitern

Netzwerkkabel

Netzwerkkabel spielen eine zentrale Rolle bei der Verbindung von Geräten in einem Computernetzwerk. Sie stellen sicher, dass Daten effizient und zuverlässig übertragen werden. Unter den verschiedenen Arten von Netzwerkkabeln sind STP (Shielded Twisted Pair) und UTP (Unshielded Twisted Pair) die gängigsten. Beide haben ähnliche Designs und bestehen aus gedrehten Kabelpaaren, unterscheiden sich jedoch in Bezug auf Abschirmung und EMI (elektromagnetische Interferenzen) Widerstandsfähigkeit.

In Deutschland ist der Einsatz von STP-Kabeln besonders weit verbreitet. Durch die zusätzliche Abschirmung der Kabel bieten sie einen besseren Schutz vor äußeren elektromagnetischen Störungen und sorgen für eine stabilere und zuverlässigere Datenübertragung. Besonders wichtig ist dies in Umgebungen mit hohem EMI-Aufkommen. Daher werden STP abgeschirmte Kabel oft in industriellen oder kommerziellen Umgebungen eingesetzt, wo diese Art von Störungen häufiger sind.

Im Vergleich dazu sind UTP-Kabel weniger anfällig für physische Schäden, weil sie technischer einfacher aufgebaut sind.  Dieser Kabeltyp ist flexibler und einfacher zu installieren.

Sowohl STP- als auch UTP-Kabel haben ihre spezifischen Vorzüge. Ihre Auswahl hängt von der spezifischen Netzwerkumgebung und den Anforderungen ab.

Tabelle von Netzwerkkabel Typen

Kat. Max. Frequenzbereich Geschwindigkeit Anwendungs-bereich Stecker
Cat 1 n/a Bis zu 1 Mbps Ältere Telefonleitungen RJ11
Cat 2 1 MHz Bis zu 4 Mbps Ältere Telefonleitungen und Netzwerke RJ11, RJ45
Cat 3 16 MHz Bis zu 10 Mbps Ältere Telefonleitungen und Netzwerke RJ45
Cat 4 20 MHz Bis zu 16 Mbps Ältere Netzwerke (Token Ring) RJ45
Cat 5 100 MHz Bis zu 100 Mbps Heim- und Büronetzwerke RJ45
Cat 5e 100 MHz Bis zu 1 Gbps Heim- und Büronetzwerke RJ45
Cat 6 250 MHz Bis zu 1 Gbps (10 Gbps bei kurzen Distanzen) Büronetzwerke, Rechenzentren RJ45
Cat 6a 500 MHz Bis zu 10 Gbps Rechenzentren, großflächige Netzwerke RJ45
Cat 7 600 MHz Bis zu 10 Gbps Rechenzentren, großflächige Netzwerke GG45, TERA
Cat 7a 1000 MHz Bis zu 10 Gbps Rechenzentren, großflächige Netzwerke GG45, TERA
Cat 8.1 2000 MHz Bis zu 40 Gbps Rechenzentren RJ45
Cat 8.2 2000 MHz Bis zu 40 Gbps Rechenzentren ARJ45

Alternativ kann eine Verkabelung mit Lichtwellenleitern durchgeführt werden.

 

 

 

 

Internet der Dinge oder IoT, was ist das?

IoT steht für das Internet der Dinge (Internet of Things). Es bezieht sich auf das Konzept, dass physische Objekte und Geräte miteinander und mit dem Internet verbunden sind. Die Geräte sind in der Lage, Daten auszutauschen und miteinander zu kommunizieren.

Im IoT werden Objekte und Geräte mit Sensoren ausgestattet, die Daten über ihre Umgebung, ihren Zustand oder ihre Leistungsfähigkeit erfassen können. Diese Daten werden dann über Netzwerkverbindungen, wie z. B. drahtlose oder kabelgebundene Verbindungen, an andere Geräte, Systeme oder Cloud-Plattformen übertragen. Dort werden die Daten verarbeitet, analysiert und genutzt, um Erkenntnisse zu gewinnen, Aktionen auszulösen oder Entscheidungen zu treffen.

Durch das IoT werden verschiedene Bereiche des täglichen Lebens und der Industrie transformiert.

IoT Industrie

Beispiele für IoT-Anwendungen im Smart Home

Das Internet der Dinge bietet eine breite Palette von Einsatzmöglichkeiten im smarten Zuhause, in dem vernetzte Geräte und Systeme zu einem intelligenten und automatisierten Wohnraum führen.

1. Hausautomatisierung durch Steuerung, Vernetzung und Sensorik

IoT ermöglicht die Steuerung verschiedener Aspekte des Hauses, einschließlich Beleuchtung, Heizung, Klimatisierung und Sicherheitssysteme. Durch vernetzte Geräte und Sensoren können Benutzer diese Systeme fernsteuern und automatisierte Zeitpläne oder Szenarien erstellen, um Energie zu sparen und den Komfort zu verbessern.

2. Energieeffizienz erhöhen

Durch das Internet der Dinge wird der Energieverbrauch im Smart Home optimiert. Durch Sensoren und intelligente Thermostate können Heizung und Kühlung automatisch an anwesende Personen oder wechselnde Umgebungsbedingungen angepasst werden. Basierend auf Bewegungserkennung und Tageslichtstärke steuern smarte Beleuchtungssysteme die Beleuchtung. Dadurch können Energieeinsparungen erzielt werden.

3. Überwachung ermöglichen

IoT-basierte Sicherheitssysteme ermöglichen die Fernüberwachung des Hauses. Durch vernetzte Kameras, Bewegungsmelder und Tür- und Fenstersensoren erhalten Benutzer Benachrichtigungen bei verdächtigen Aktivitäten. Zugriffskontrollen und Gebäude können auch von Dritten überwacht werden.

4. Haushaltsgeräte und Haushaltsmanagement optimieren

Vernetzte Haushaltsgeräte wie intelligente Kühlschränke, Waschmaschinen oder Staubsaugerroboter können mit dem Internet verbunden werden. Benutzer können diese Geräte über ihre Smartphones steuern, den Betriebsstatus überwachen oder Benachrichtigungen über beendete Aufgaben erhalten. IoT-fähige Geräte können auch die Verbrauchsdaten sammeln, um Ressourcen zu optimieren und die Wartung anmelden.

5. Gesundheits- und Wohlbefinden erhöhen

IoT kann auch bei der Überwachung der Gesundheit und des Wohlbefindens von Personen helfen. Wearables wie Smartwatches oder Fitnesstracker können Daten, wie Herzfrequenz oder Schlafverhalten, sammeln und an das Smart Home-System senden. Dies ermöglicht die Anpassung von Beleuchtung, Temperatur oder Musik, um eine angenehme Atmosphäre zu schaffen.

Diese Einsatzmöglichkeiten zeigen, wie IoT die Funktionalität und den Komfort im Smart Home verbessern kann. Durch die Vernetzung von Geräten und die Integration von Automatisierung und intelligenten Funktionen können Benutzer Energie sparen, die Sicherheit erhöhen und den Wohnkomfort steigern. Es zeigt aber auch, die Gefahren, die George Orwell in seinem berühmten Buch 1984  und Aldous Huxley in Schöne Neue Welt beschrieben haben.

Das Internet der Dinge im Kontext der smarten Fabriken

Das IoT spielt eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung von Smart Factories, auch bekannt als Industrie 4.0. Dazu einige Beispiel des IoT in Smart Factories.

1. Überwachung und Steuerung von Anlagen

Durch die Integration von Sensoren in Maschinen und Anlagen können Echtzeitdaten über deren Zustand und Leistung gesammelt werden. Das ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung, Fehlererkennung und präventive Wartung. Es ermöglicht die automatisierte Fernüberwachung und -steuerung von Maschinen, was die Effizienz verbessert und Ausfallzeiten reduziert.

2. Lagerbestandsverwaltung automatisieren

Mit Kameras und Sensoren können Lagerbestände automatisch überwacht und verfolgt werden. Dies ermöglicht eine präzise Bestandsverwaltung, eine automatische Nachbestellung bei Bedarf, sowie die Optimierung des Lagerlayouts und der Materialflüsse.

3. Supply Chain Management optimieren und überwachen

Die Transparenz und Effizienz in von Lieferketten werden mit IoT weiter verbessert. Sensoren können mit RFID den Standort von Produkten oder Komponenten verfolgen. Die Temperatur und Feuchtigkeit während des Transports werden mit Sensoren überwacht und liefern Echtzeitinformationen über den Lieferstatus und die Qualität. Dadurch können Schäden, Engpässe oder Verzögerungen frühzeitig erkannt und Maßnahmen ergriffen werden.

4. Qualitätskontrolle durch Überwachung und Steuerung

IoT-Sensoren werden in Fertigungsprozessen eingesetzt, um die Qualität zu überwachen und steuern. Durch die Echtzeitüberwachung können Abweichungen von der Spezifikation sofort erkannt werden.

5. Effizienz und Sicherheit verbessern

Das Internet der Dinge unterstützt bei der Sicherheit am Arbeitsplatz und steigert die Effizienz der Arbeitskräfte. Zum Beispiel können vernetzte Sensoren in Echtzeit Informationen über die Arbeitsbedingungen liefern, um potenzielle Gefahren zu erkennen und rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen. Wearables und vernetzte Geräte können die Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen den Mitarbeitern verbessern.

Vorteile des IoT

Die Vorteile des IoT liegen in der Möglichkeit, umfassende Daten aus der physischen Welt zu sammeln und zu nutzen, um fundierte Entscheidungen zu treffen, Effizienz zu steigern, Kosten zu senken, neue Dienstleistungen zu entwickeln und das tägliche Leben zu verbessern.

Nachteile von IoT

Nachteile durch IoT sind noch zu lösende Probleme, wie die Sicherheit und den Datenschutz der gesammelten Daten. Auch die Wartungs- und Updatemöglichkeit bei kostengünstigen IoT Geräten, sowie bei der Interoperabilität und Skalierbarkeit von IoT-Systemen sind teilweise ungelöst.

Fazit

Die Einsatzmöglichkeiten des Internet der Dinge in smarten Fabriken zeigen, wie die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit in der Fertigung verbessern kann. Durch die Integration von IoT in die industrielle Automatisierung können Unternehmen Wettbewerbsvorteile erzielen und auf die sich ändernden Anforderungen des Marktes reagieren. Es gibt aber wachsende ungelöste Probleme, auf die bereits George Orwell in seinem Buch 1984  und Aldous Huxley in Schöne Neue Welt und viele weitere Autoren hingewiesen haben.

 

siehe auch Smart City NEOM

 

Technologie Transfer und sozialer Fortschritt mit der Seidenstraße OBOR

Ein neues LKW- und Bus Reifenwerk wurde in Pakistan eingeweiht. Dies ist ein wichtiger Meilenstein für die Initiative „One Belt, One Road“ (OBOR) betrachtet. Die Eröffnungsfeier fand letztes Jahr statt und wurde von hochrangigen pakistanischen und chinesischen Regierungsbeamten, sowie Geschäftsleuten besucht.

Das Werk wurde von der chinesischen Firma „Chaoyang Lang March Tyre Co.“ errichtet, die im Rahmen von OBOR in Pakistan investiert hat. In die Fabrik wurden 250 Millionen US$ investiert und liefert Tausende von neune Arbeitsplätzen. Zudem wird dieses Werk 85 % der Reifen für Nutzfahrzeuge herstellen und ein Teil davon wird auch exportiert. Damit zeigt sich auf, dass duch die neue Seidenstraße OBOR Handel getrieben wird. Es entstehen bei den Partnern vor Ort innovative Unternehmen mit fortschrittlichen Technologien. Das fördert die wirtschaftliche Sicherheit und fördert den logistischen Bereich des China-Pakistan Economic Corridor (CPEC).

Der Korridor endet unter anderen in Duisburg, falls die deutsche Vasallenregierung nicht noch weitere wirtschaftliche Vernichtungsprojekte im Auftrag der USA durchführt.

Die OBOR-Initiative, auch bekannt als „Belt and Road Initiative“, wurde im Jahr 2013 von der chinesischen Regierung ins Leben gerufen, um eine neue Seidenstraße aufzubauen, die Europa und Asien miteinander verbindet. Die Initiative umfasst den Bau von Straßen, Eisenbahnen, Häfen und anderen Infrastrukturprojekten in verschiedenen Ländern entlang der Route.

Pakistan hat sich als wichtiger Partner von OBOR etabliert und ist ein Schlüsselland auf der Route zwischen China und dem Nahen Osten. Das Land hat mehrere wichtige Infrastrukturprojekte im Rahmen von OBOR abgeschlossen oder in Arbeit.

Die Eröffnung des LKW-Reifenwerks zeigt, dass OBOR nicht nur aus großen Infrastrukturprojekten besteht, sondern auch kleinere, aber dennoch wichtige Branchen unterstützt. Die Produktion von LKW-Reifen ist von entscheidender Bedeutung für den Handel und den Transport entlang der neuen Seidenstraße und wird zur wirtschaftlichen Entwicklung beitragen. Denn Pakistan spart jährliche Importe von 300-400 Mio. US$.

Insgesamt wird erwartet, dass OBOR das Wirtschaftswachstum in den beteiligten Ländern ankurbelt und die Integration von Ländern in Asien, Europa, dem Nahen Osten und Afrika fördert.

Li Hongbiao, ein leitender Forscher am China Northeast Revitalization Research Institute, sagte, das Projekt sei ein großer Erfolg für Liaoning.

„Aufgrund der strategischen Beziehung zwischen China und Pakistan hat China Pakistan geholfen, in viel Infrastruktur zu investieren und diese aufzubauen. Der Erfolg von Lang March wird mehr chinesische Unternehmen einführen und beiden Seiten zugute kommen.“

 

 

Das ISO-OSI Schichtenmodell

Um die  Datenübertragung in Netzen leichter beschreiben zu können, wurde in den 1960er Jahren das DoD Schichtenmodell entwickelt.

Schicht Name
4 Process
3 Host-to-Host
2 Internet
1 Network Access

Dieses Modell besteht aus 4 Schichten und bildet eine Grundlage des heute verwendeten ISO-OSI Schichtenmodells. Die Organisation ISO hat den Open Systems Interconnect im Jahr 1978 entworfen.

Das heutige OSI Modell nutzt 7 Schichten, bei der die Kommunikation zwischen Sender und Empfänger mit Hilfe von technischen Einrichtungen beschrieben wird.

Schicht Deutsche Bezeichnung Englische Bezeichnung Protokolle Geräte oder Hardware
7 Anwendungs-schicht Application Layer HTTPS
FTP
SMTP
LDAP
Gateway
Proxy
6 Darstellungs-schicht Presentation Layer
5 Sitzungsschicht Session Layer
4 Transport-schicht Transport Layer TCP
UDP
3 Vermittlungs-schicht Network Layer IP
ICMP
IPsec
Router
Layer 3 Switch
2 Sicherungs-schicht Data Link Layer WLAN
Ethernet
MAC
Switch
Bridge
Access-Point
1 Bitübertragungs-schicht Physical Layer 1000BASE-T
Token Ring
Repeater
Hub
Netzwerk-kabel

In Schicht 7 werden Daten durch die Anwendung über das Netzwerk an ein weiteres Gerät gesandt.

Das ISO-OSI Schichtenmodell

Dabei nehmen die Daten den Weg von Schicht 7 (Application Layer) des Senders zu Schicht 1 (Physical Layer) des Senders. Dann werden die Daten als Datenpakete über das Netzwerk zum Ziel transportiert. Beim Empfänger nehmen die Daten den Weg von Schicht 1 zu Schicht 7 und werden aufbereitet. Die Anwendung im Empfänger nutzt die Daten und visualisiert sie.

 

 

INSTC – der internationale Nord-Süd Transport Korridor

Weltweit gibt es positive Veränderungen für Kunden und Unternehmen. Der internationale Nord Süd Transport Korridor INSTC wird ausgebaut.

Der Transport auf dem Nord Süd Korridor dauert 20 Tage weniger, als wenn die Waren über den Suezkanal transportiert werden. Zudem ist die Zuverlässigkeit größer, denn Stürme reißen von Schiffen Container ins Meer oder das Schiff kommt wegen den Stürmen verspätet an.

INSTC Route

So ist die neue Route auf dem Landweg weniger wetter-abhängig und  kostengünstiger. Die Route wurde bereits im Jahr 2014 getestet und führt auf einer ca. 7200 km langen Strecke von Mumbai in Indien >> Bander Abbas im Iran >> Baku in Aserbaidschan >> Astrachan in Russland >> Moskau in Russland  bis nach St. Petersburg in Russland. Von Moskau kann der Bahn Transport nach Deutschland erfolgen.

Das bietet neue Möglichkeiten für die Produkte, die aus Süd-Ost Asien, Indien geliefert werden. Auch der Transport europäischer Produkte des Maschinenbaus wäre möglich.

Fazit:

Die INSTC bietet eine kostengünstigere und schnellere Nord-Süd Alternative zum Suezkanal.

Die Nord Schifffahrtsroute führt über das Polarmeer, das ist für japanische und taiwanische Produkte interessant.

Die Seidenstraße bietet somit zwei Nord-Süd Verbindungen und den Ost-West Transportweg an. Hier wird auf verschiedenen Routen transportiert. Die beiden russischen Eisenbahnlinien „Baikal-Amur-Magistrale“ (BAM) und „Transsibirische Eisenbahn“ (Transsib) werden ausgebaut, um mehr Transportkapazität von Duisburg bis nach Peking, Wladiwostok zu bieten.  Die Transportzeit wird sich hier um ca. 7 Tage verringern.

Süd- und Nordkorea werden ebenfalls an die Eisenbahnlinien des Fernen Ostens angeschlossen.

Eine geplante Landverbindung von Russland zu Japan wird neue Märkte erschließen. Handelskontore, wie vor mehr als 100 Jahren in Wladiwostok, werden auf größeres Interesse stoßen.

So wächst Europa mit Asien  zu einer großen Wirtschaftszone zusammen. Hier wurde in Deutschland endlich einmal gehandelt und die wirtschaftliche Zusammenarbeit mit Russland, China, Iran, Aserbaidschan ausgebaut. Das sind die Zukunftsmärkte für Europa und bieten viel Wachstumspotential.