Wireless-netzwerke Für Den Nahbereich: Eingebettete Funksysteme: Vergleich Von Standardisierten Und Proprietären Verfahren (german Edition)

Das Buch liefert Grundlagen aus den Gebieten Nachrichten-, Kommunikationstechnik und Eingebettete Systeme und erarbeitet daraus wichtige Parameter für den Vergleich. Die einzelnen standardisierten Verfahren wie Bluetooth, ZigBee, WLAN und weitere proprietäre Verfahren werden anhand des ISO/OSI-Modells vorgestellt. Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung der Entwicklung von Eingebetteten Funksystemen. Das Buch ist als Grundlagenwerk für aktuelle Themen wie „Internet der Dinge“ und „Industrie 4.0“ geeignet. Vorwort 5 Inhaltsverzeichnis 7 Abkürzungsverzeichnis 12 1 Einleitung 21 2 Grundlagen 23 2.1 Einführung 23 2.1.1 Was heißt Kommunikation? 24 2.1.2 Struktur eines natürlichen Kommunikationssystems 25 2.1.3 Begriffserläuterungen 28 2.1.4 Struktur eines technischen Kommunikationssystems 29 2.1.5 Codierung und Decodierung 31 2.1.6 Quellencodierung und Kanalcodierung 32 2.1.7 Definitionen 36 2.2 Kommunikationstechnik 37 2.2.1 Quellencodierung 37 2.2.2 Kanalcodierung 39 2.2.3 Leitungscodierung 63 2.2.4 Datenschutz und Datensicherheit 65 2.2.5 Netzwerke 71 2.3 Nachrichtentechnik 92 2.3.1 Einführung und Überblick 93 2.3.2 Modulation 103 2.3.3 Senderund Empfängertechnik 122 2.3.4 Betriebsarten 148 2.3.5 Frequenzspreiz-Verfahren 171 2.4 Eingebettete Systeme 184 2.4.1 Definition 184 2.4.2 Entwicklung 186 2.4.3 Mikroprozessoren 194 2.4.4 Energieverbrauch 200 2.4.5 Echtzeit-Datenverarbeitung 204 2.4.6 Eingebettete Funksysteme 207 3 Verfahren 210 3.1 Steckbriefe 211 3.1.1 Steckbrief WLAN 212 3.1.2 Steckbrief ZigBee 214 3.1.3 Steckbrief Bluetooth 215 3.1.4 Steckbrief Proprietäre Verfahren 217 3.2 Standardisierte Verfahren 220 3.2.1 Bluetooth 220 3.2.2 ZigBee 233 3.2.3 WLAN 251 3.3 Proprietäre Verfahren 262 3.3.1 EnOcean 262 3.3.2 KNX-RF 265 3.3.3 Z-Wave 268 3.4 Weitere Verfahren 269 3.4.1 IrDA 270 3.4.2 nanoNET 271 3.4.3 Wireless USB 272 3.4.4 HomeRF 273 3.4.5 HiperLAN 273 3.4.6 DECT 274 4 Vergleich 276 4.1 Standardisierte Verfahren 276 4.1.1 Kommunikationstechnik 277 4.1.2 Nachrichtentechnik 279 4.1.3 Eingebettete Systeme 285 4.1.4 ZigBee versus Bluetooth 286 4.1.5 Bluetooth versus WLAN 290 4.1.6 Koexistenz 291 4.2 Proprietäre Verfahren 292 4.3 Automatisierungstechnik 292 5 Entwicklung 299 5.1 Aufgabenstellung und Randbedingungen 300 5.2 Standardisierung versus proprietäre Lösung 301 5.3 Hardware 303 5.3.1 Schnittstellen 305 5.3.2 Evaluationssysteme 307 5.4 Software 310 5.5 Test-Werkzeuge 311 5.5.1 Messgeräte 312 5.5.2 Vorgehensweise und Sukzessiver Test 318 6 Trends 322 6.1 Ultra Wide Band 322 6.2 Software Defined Radio 325 6.2.1 Signalprozessoren und Programmierbare Logikbausteine 329 6.2.2 Rekonfigurierbare Architekturen 329 6.3 Fazit 331 A Anhang 334 A.1 Logarithmische Verhältnisgrößen 334 A.2 Verstärkung und Dämpfung eines Systems 334 A.3 Signalpegel 339 A.4 Pegelplan 340 A.5 Rauschpegel 342 A.6 Signal-Rausch-Abstand 343 A.7 Messung 343 A.7.1 Kleine Signale 344 A.7.2 Signal-Rausch-Abstand 344 A.7.3 SINAD-Wert 345 Literaturverzeichnis 346 Stichwortverzeichnis 355 Abbildungsverzeichnis 362 Tabellenverzeichnis 368 Das Buch liefert Grundlagen aus den Gebieten Nachrichten-, Kommunikationstechnik und Eingebettete Systeme und erarbeitet daraus wichtige Parameter für den Vergleich. Die einzelnen standardisierten Verfahren wie Bluetooth, ZigBee, WLAN und weitere proprietäre Verfahren werden anhand des ISO/OSI-Modells vorgestellt. Das Buch liefert in Theorie und Praxis eine durchgehende und vollständige Darstellung der Entwicklung von Eingebetteten Funksystemen. Das Buch ist als Grundlagenwerk für aktuelle Themen wie „Internet der Dinge2 und „Industrie 4.02 geeignet. Der Inhalt - Einleitung - Grundlagen - Verfahren - Vergleich - Entwicklung - Trends Die Zielgruppen - Studierende der Elektrotechnik, Informatik und Ingenieurwissenschaften - Professoren und Dozenten der Vorlesungen Nachrichten- und Kommunikationstechnik sowie Eingebettete Systeme - System und Entwicklungsingenieure - Entscheidungsträger Die Autoren Prof. Dr.-Ing. Ralf Gessler verfügt über zwanzig Jahre Berufserfahrung im Bereich „Eingebettete Systeme2 und lehrt an der Hochschule Heilbronn, Campus Künzelsau, RWH Künzelsau, die Fächer Mikroprozessor-, Schaltungs- und Nachrichtentechnik in Bachelor- und Master-Studiengängen. Prof. Dipl.-Ing. Thomas Krause war in der Industrie im Bereich der ISDN-Technik tätig und lehrte mehr als fünfzehn Jahre an der Hochschule Heilbronn, RWH Künzelsau, in den Gebieten Kommunikationstechnik und Technische Informatik Nach der Einführung des Global System for Mobile Communications (GSM) und später Wireless LAN sind die Wireless-Netzwerke für den Nahbereich die nächste Entwicklungsstufe der drahtlosen Kommunikation. Die Autoren vermitteln Grundlagen der Nachrichten- und Kommunikationstechnik sowie Eingebetteter Systeme, um dann moderne Funkübertragungsverfahren miteinander zu vergleichen. Auch die Implementierung von Eingebetteten Funksystemen wird dargestellt. Das Buch liefert damit eine Grundlage für sinnvolle technische und ökonomische Entscheidungen. Front Matter....Pages I-XXI Einleitung....Pages 1-2 Grundlagen....Pages 3-189 Verfahren....Pages 191-256 Vergleich....Pages 257-279 Entwicklung....Pages 281-303 Trends....Pages 305-316 Anhang....Pages 317-328 Back Matter....Pages 329-354 Nach der Einfuhrung des Global System for Mobile Communications (GSM) und spater Wireless LAN sind die Wireless-Netzwerke fur den Nahbereich die nachste Entwicklungsstufe der drahtlosen Kommunikation.