Dienstag, 15. Dezember 2015

"Denn die Zukunft gehört dem Glasfaserkabel"

Dieser Aussage stammt aus dem Jahr 1982, ist also über 30 Jahre alt. Sie finden sie in diesem Artikel der Zeitschrift DER SPIEGEL Ausgabe 43/1982.

Und so schreibe ich jetzt, am Ende des Jahres 2015, diesen Text und will Sie überzeugen, daß wir Glasfaser brauchen.


Was ist das: Glasfaser?

Eine Glasfaser ist ein langgezogenes Stück Glas. Anstatt vieler Worte zeige ich Ihnen ein paar Bilder:

Diese Bilder habe ich der Wikipedia entnommen, Sie finden diese im Artikel zum Thema Lichtwellenleiter.

Das erste Bild zeigt den Aufbau eines solchen Kabels: der innerste Teil (mit 1 beschriftet) ist die eigentliche Faser, um die es hier im Text geht. Sie hat eine Dicke von weniger als 20 μm1), ist also nicht einmal halb so dick wie ein menschliches Haar. Die Teile 2-4 dienen u.a. dem Schutz der Faser.
Das zweite Bild zeigt ebenfalls die Größenverhältnisse zwischen Glasfaser und den diversen Schutzschichten.
Im dritten Bild sehen Sie dann ein fertiges Kabel mit einem Durchmesser von ca,. 20mm. Dieses Kabel enthält mehrere Fasern.
Und das vierte Bild zeigt ebenfalls ein Kabel mit mehreren Fasern und zusätzlich besonderen Schutzhüllen, da es in die Erde verlegt wird.
Das fünfte Bild zeigt die verwendete Technik zum Transport des Lichts in der Faser: von links wird mit einem Laser ein Lichtstrahl in die Faser geleitet. Dieser Lichtstrahl stösst irgendwann gegen die Wand der Faser und wird dabei nicht gebrochen sondern reflektiert, d.h. der Lichtstrahl bleibt innerhalb der Faser und wird so weiter transportiert.

Dieser kleine Film demonstriert die Eigenschaften des Lichtes und der Glasfaser (der Kommentar ist in englischer Sprache, aber schauen Sie sich den Film ruhig an, auch wenn Sie den Kommentar nicht verstehen):

In einer solchen Faser werden die Daten mit Lichtgeschwindigkeit übertragen, eine höhere Geschwindigkeit der Übertragung kennen wir nicht. Die Daten können über grosse Entfernungen transportiert werden, da sie auf dem Weg praktisch nicht abgeschwächt werden. Man verwendet deshalb Glasfaser für die Verbindung der Kontinente, aber auch für die Verbindung der grossen Vermittlungsstellen untereinander.

Und hier sehen Sie, was ein Glasfaserkabel alles aushalten muß2):

Das Kabel in diesem Film ist natürlich stärker geschützt, als die Kabel, die ich oben abgebildet habe.


Warum brauchen wir Glasfaser?

Für den Internetanschluss brauchen wir Glasfaser. Ich möchte auf die Vergangenheit verweisen: mit der Online-Welt angefangen habe ich vor über 20 Jahren mit einem Modem, das Daten mit der wahnsinnigen Geschwindigkeit von 2.400 Bits/Sekunde übertrug. Und heute gehe ich ins Internet über eine Leitung, die Daten mit 100 Millionen Bits/Sekunde überträgt. Im Zeitraum von vielleicht 23 Jahren ist dies eine Steigerung um einen Faktor grösser 40.000. Verteilt man diese Steigerung auf die 23 Jahre, so kommt ein Zuwachs von >50% pro Jahr heraus.
Diese Entwicklung wird weitergehen. Und mit der vorhandenen Infrastruktur, mit den Kupferkabeln, die ursprünglich für Telefonie verlegt wurde, werden wir die künftig benötigten Geschwindigkeiten nicht realisieren können. Aber mit Glasfaser haben wir eine ausgereifte Technik, die uns heute schon zur Verfügung steht.


Kosten

Verkabelung kostet Geld, bei Kupfer- oder Glasfaser-Verkabelung. Die Kosten sind für mich nur schwer schätzbar, da man als Privatmann andere Mengen abnimmt und somit auch andere Preise zahlen muß. Und die Anforderungen an ein Kabel für eine Verlegung in einer Wohnung sind natürlich andere als die Verlegung eines Kabels unter den Strassen eines Wohnorts. Eine kurze Recherche ergab, daß man für 100m Kupferkabel (Netzwerkkabel) ca. 30-50€ bezahlt; bei Glasfaser dürften die Kosten etwa doppelt so hoch liegen (das Kabel, das einem Hai-Angriff widersteht, ist natürlich teurer). Somit ist Glasfaser teurer als Kupfer. Aber das relativiert sich, denn Kabel werden in Deutschland typischerweise in die Erde verlegt3), und dieser Aufwand ist wesentlich höher als die Kosten des zu verlegende Kabels. Die Erdarbeiten kosten nämlich wesentlich mehr als 100€ pro 100m, so daß die höheren Kosten des eigentlichen Kabels kaum ins Gewicht fallen.


Anbindung

Wie wird Ihre Wohnung jetzt an ein Glasfasernetz angeschlossen? Hier finden Sie eine Darstellung der Deutschen Telekom4):
Auf diesem Bild sehen Sie 3 Häuser, die an das Internet angebunden sind.
Das Haus 1 ist per Kupferkabel angeschlossen. Hier kommen die Daten von der Vermittlungsstelle im Hintergrund bis zum Verteilerkasten vor dem Haus und werden von dort ins Haus geleitet; alles per Kupferkabel realisiert, so wurde das früher gemacht, wird an manchen Orten auch heute noch so gemacht.
Aktuell haben wir an vielen Orten die Situation, die am Haus 2 dargestellt wird. Hier kommen die Daten von der Vermittlungsstelle über Glasfaser bis an die Verteilerkästen und werden von dort per Kupferkabel ins Haus geleitet. Die Telekom hat dazu neben die alten Verteilerkästen neue, grössere Verteilerkästen gebaut, in die die Glasfaserkabel münden und umgesetzt werden auf die Kupferkabel in den alten Verteilerkästen und somit die Anbindung an die vorhandenen Telefonkabel erfolgt.
Die Zukunft ist Glasfaser, hatte ich schon geschrieben. Und diese Lösung wird am Gebäude 3 dargestellt. Von der Vermittlungsstelle bis ins Haus hinein liegen Glasfaserkabel, die die Daten transportieren. Im Haus werden die Daten dann per Kupfer- oder Glasfaserkabel an die gewünschten Stellen gebracht.

Bitte bedenken Sie, daß diese Darstellung vereinfacht ist. In der Praxis stehen diese Verteilerkästen nicht direkt vor jedem Haus sondern binden mehr als 100 Häuser an und stehen deshalb an zentraler Stelle.

Die unterschiedlichen Techniken bieten unterschiedliche Möglichkeiten. Im unteren Teil dieses Bildes sehen Sie die maximale Geschwindigkeit bei Lösung 1 (Kupfer von der Vermittlungsstelle bis zum Haus: bis zu 16 MBit/s), bei Lösung 2 (Glasfaser bis zum Verteilerkasten, Kupfer für das letzte Teilstück: bis zu 50 MBit/s) und bei Lösung 3 (Glasfaser bis an die Hauswand: 1.000 MBit/s). Die Lösung mit Glasfaser bietet nach dem heutigen Stand der Technik die 20-fache Geschwindigkeit der Übertragung als die Lösung 25). Und deshalb sollten wir uns für diese Lösung entscheiden.


Kommunalpolitik

Dieser Blog enthält im Namen das Wort Wiesbaden und deshalb möchte ich einen Vorschlag an die Politik in der Stadt machen: Strassen werden aufgerissen, Reparaturen vorgenommen oder neue Rohre verlegt und anschließend werden die Löcher wieder zugeschüttet und die Strassen wiederhergestellt. Wenn man das schon macht, dann wäre es eine vorausschauende Politik, in die Strassen auch gleich Leerrohre für Glasfaser zu verlegen. Dann könnte man später im Rahmen des Breitbandausbaus die Glasfaserkabel in die vorhandenen Leerohre legen, ohne die Strasse erneut aufgraben zu müssen. Es wäre kostengünstiger.


Stand der Dinge

Überall in der Welt tut sich was in Sachen Glasfaseranschlüsse. Auch die Bundesregierung will, daß die Bundesbürger schnellere Internetanschlüsse erhalten. Jedes Jahr stellt die Regierung dazu einen entsprechenden Plan vor. Vor einem Jahr gab es diesen Kommentar zum damaligen Plan:
“Die nun verabschiedete Digitale Agenda für Deutschland 2014 - 2017 ist im Bereich der Breitband-Infrastruktur eine Enttäuschung“, meint Hartwig Tauber, Geschäftsführer der Europäischen Industrieorganisation FTTH Council Europe, "es wurde eine Chance vergeben, Deutschland im Breitbandbereich konkurrenzfähig zu machen."

Quelle: Digitale Agenda: Wenig Zukunftssicherheit im Breitbandausbau, Brüssel, 25. August 2014

Wie steht Deutschlands dar im Vergleich zu anderen Ländern? Hier finden Sie eine Aufstellung, wieviele Haushalt eines Staates an Glasfaser angeschlossen sind6):

Alle Angaben in den Grafiken sind Prozentwerte. Die erste Grafik beschränkt sich auf die EU, die zweite Grafik zeigt die entsprechende Aufstellung für die Länder ausserhalb der EU und die dritte Grafik zeigt die Welt (inkl. EU).

Sie vermissen Deutschland in dieser Aufstellung? Das ist richtig, Deutschland gibt es nicht im Bereich Glasfaser. Dabei wussten wir schon 1982: "Denn die Zukunft gehört dem Glasfaserkabel".



Anmerkungen:
1) 1μm ist ein millionstel Teil eines Meters = 1 tausendstel eines Millimeters
2) Hier finden Sie einen Artikel zu diesem Angriff: Haie beißen ins Internet
3) So kann man solche Kabel auch verlegen: Beispiel aus den USA
4) Diese Darstellung ist © Deutsche Telekom, sie finden diese Grafik hier.
5) Bei den Werten 16 MBit/s bzw. 50 MBit/s handelt es ich um "bis zu"-Werte, wie mancher Anwender festellen durfte, d.h. diese Werte weden nur unter guten Bedingungen erreicht. Ansonsten lebt man mit der langsameren Datenübertragung
6) Diese Grafiken sind © Fibre to the Home Council Europe

Donnerstag, 3. Dezember 2015

WLANs für Touristen

In meinem letzten Beitrag habe ich an einigen Beispielen das WLAN-Angebot in Wiesbaden dargestellt: WLANs in Wiesbaden. In diesem Beitrag möchte ich erläutern, was man machen kann, wen man an einem Ort ein leistungsfähiges WLAN zur Verfügung hat. Man kann dies auch mit alternativer Technik (sprich: LTE) realisieren, aber nicht jeder hat einen solchen Vertrag für sein Smartphone oder Tablet, dafür ist die WLAN-Technik in diese Geräte eingebaut. Und nicht jeder Tourist, insbesondere ein Tourist aus dem Ausland, hat einen solchen Vertrag1).

Das noch zu beschreibende Angebot richtet sich an Touristen, nicht an Einheimische, wobei Bürger Wiesbadens das natürlich auch nutzen können. Und ich nehme die Marktkirche als Beispiel, das kann man natürlich auch an anderen Stellen dieser Stadt machen.


Touristen in Wiesbaden

In dieser Stadt sieht man immer wieder Touristen, erkennbar am Aussehen, Studieren eines Reiseführers oder einer Landkarte, Fotografieren von Gebäuden, beständiges Schauen auf den Bildschirm des Smartphones oder Tablets, obwohl dies nicht unbedingt auf einen Touristen schliessen lässt. Wiesbaden ist eine Stadt, die von Touristen besucht wird. Und während des Weinfestes im August ist mir in den vergangenen Jahren mehrfach aufgefallen, daß Menschen in die Marktkirche wollten, um sich diese von innen anzuschauen.

Was hat Tourismus mit WLAN zu tun? Dazu ein Zitat vom 13.11.2015:
Zu Beginn der Anhörung machten der Hessische Städtetag und der Hessische Städte- und Gemeindebund deutlich, dass eine angemessene WLAN-Versorgung für den Tourismus unerlässlich ist, aber auch einen Wettbewerbsvorteil bietet.

Quelle: http://www.claudiakilian.de/anhoerung-im-landtag

Wie könnte denn ein Angebot an Touristen aussehen, das auf WLAN aufbaut?


Sehenswürdigkeiten

Sehenswürdigkeiten zeichnen sich durch ihre Geschichte aus, d.h. sie können viel erzählen. Eigentlich können sie nicht reden, also gibt es Führungen, wobei der Guide die Geschichte(n) erzählt. Und es gibt gedruckte Reiseführer, in denen die Geschichte geschrieben steht. Zusätzlich kann man an den Sehenswürdigkeiten eine Tafel anbringen und darauf die Geschichte darstellen. Auf diesen Tafeln findet man dann einen Text mit Erläuterungen, möglicherweise auch in mehreren Sprachen. Aber solche Tafeln sind statisch, sie können keine bewegten Bilder darstellen oder Töne abspielen. Dabei gibt es im Internet viele Darstellungen der Marktkirche, die so etwas können. Dazu ein paar Beispiele:

Sie sehen, im Internet gibt es etliche Texte und Filme zur Marktkirche, aber die Besucher dieser Stadt müssen diese Informationen erst suchen. Es würde Sinn machen, diese Informationen so aufzubereiten, daß man sie den Touristen direkt und direkt vor Ort anbieten kann. Und dazu braucht man, ich wiederhole mich, Internet, am besten in der Form eines WLANs. Auch kann man nicht überall grosse Tafeln mit Erläuterungen anbringen, das stört das Gesamtbild innerhalb der Kirche. Und natürlich kann man darüber auch keine Bilder oder Töne übertragen. Und niemand will die kryptischen Texte abtippen, die auf Angebote von Youtube oder Wikipedia verweisen. Wir brauchen etwas anderes.


QR-Codes

Das braucht man dazu: QR-Codes2). Das sind kleine Bildchen, die eine Internet-Adresse als Grafik darstellen. Hier habe ich ein Beispiel dafür:



Sieht verrückt aus, aber das macht nichts. Diese Grafik symbolisiert nur die Startseite dieses Blogs, dargestellt in der Form der QR-Codes. Das ist also nichts anderes als der Text: http://linux-fuer-wi.blogspot.com

Und jetzt kommt die Sache mit dem Internetzugang: für Ihr Smartphone oder Ihr Tablet gibt es ein Programm (=App), das diese Grafik abfotografiert, das Bild analysiert und danach Sie direkt auf die entsprechende Seite leitet. Hier finden Sie eine Liste solcher Programme:
Suchen Sie sich in der Liste entsprechend dem Betriebssytem ihres Smartphones eine App aus, es gibt darunter auch kostenlose Angebote, installieren Sie diese App und Ihr Smartphone kann das. Sie brauchen die App nur zu starten und das Smartphone so zu halten, daß die Kamera die Grafik sieht, den Rest macht dann die App.

Solche Grafiken kann man selbst erstellen, meine Beispiele entstanden über diese Seite: QR-Code Generator.

Als praktisches Beispiel sehen Sie hier einen Link zu ein wenig Musik, ein Stück von Bach, gespielt auf der Orgel der Marktkirche3):



Man könnte innerhalb der Kirche an entsprechenden Stellen jeweils eine Tafel anbringen und darauf die Erläuterungen abdrucken. Oder man druckt auf diese Tafeln solche QR-Codes und über diese Tafeln würden die interessierten Besucher auf entsprechende Internet-Seiten geleitet, die diese Erläuterungen geben, Fotos zeigen oder Musik abspielen, genau wie die Links weiter oben in diesem Text. Ich finde, das wäre eine Verbesserung.


Erweiterung der Realität

Nein, es kommen keine Drogen ins Spiel. Aber solche Tafeln haben Nachteile: man müsste sie an den entsprechenden Stellen anbringen, und manchmal sind solche Tafeln störend, auch wenn sie nicht allzu groß sein müssen. Aber es gibt einen Weg, zu Erläuterungen zu kommen, ohne diese QR-Codes auf eine Tafel zu drucken und diese anzubringen. Was soll ich da lange erklären, schauen Sie sich das doch bitte am Beispiel eines Naturwissenschaftlichen Museums an:



In diesem Film sehen Sie die Ausstellungsstücke. Nun kommt ein Besucher mit seinem Smartphone und hält die eingebaute Kamera auf ein Objekt. Im Bildschirm des Smartphones wird jetzt natürlich das angewählte Objekt dargestellt und zusätzlich wird ein Text bzw. ein kleiner Film eingeblendet, der das Objekt in bewegter Form zeigt sowie Informationen zum Objekt gibt.

Diese Technik nennt sich augmented reality, und natürlich hat Wikipedia eine Erläuterung dazu: Erweiterte Realität.

So etwas kann man machen, wenn den Besuchern ein leistungsfähiger Internet-Anschluß zur Verfügung steht. Und dafür braucht man WLAN an allen Sehenswürdigkeiten dieser Stadt, die Marktkirche diente hier nur als Beispiel.

Natürlich muß man die einzublendenden Erläuterungen erstellen, und die Zuordnung zwischen fotografiertem Bild und Erläuterung auch.


Hochschule Rhein-Main

Wiesbaden hat eine Einrichtung, die so etwas machen könnte, die Hochschule RheinMain, die im Studiengang Medieninformatik das Thema augmented reality behandelt. Hier finden Sie eine Publikation der Hochschule RheinMain zum Thema Augmented Reality als natürliches User-Interface. Und sie haben weitere Projekte durchgeführt: Augmented Reality Projekte in der Medieninformatik an der FH-Wiesbaden. Sie können so etwas, aber daneben gibt es sicherlich auch kommerzielle Angebote auf dem Markt.


Wettbewerbsvorteil

Ich möchte auf das Zitat in der Einleitung dieses Textes zurückkommen:
Zu Beginn der Anhörung machten der Hessische Städtetag und der Hessische Städte- und Gemeindebund deutlich, dass eine angemessene WLAN-Versorgung für den Tourismus unerlässlich ist, aber auch einen Wettbewerbsvorteil bietet.

Quelle: http://www.claudiakilian.de/anhoerung-im-landtag

Ein gute WLAN-Versorgung könnte ein Wettbewerbsvorteil für die Stadt Wiesbaden sein. Natürlich nur, wenn diese Stadt eine solche WLAN-Versorgung hat, die aus vielen und leistungsfähigen Hotspots besteht. Aber einen Wettbewerbsvorteil hat man nur, wenn Wiesbaden nicht die letzte Stadt ist, die dieses Angebot einführt.


Anmerkungen:
1) Solche Verträge sind in Deutschland extrem teuer und eingeschränkt, das wäre ein Thema für einen eigenen Text.
2) Wikipedia hat natürlich einen Beitrag dazu: QR-Code.
3) In diesem Fall können Sie auch einfach mit der Maus auf die Grafik klicken