Funkprotokolle: Frequenzen, Reichweiten, Datenrate

Reichweite

Die Reichweite eines Signals wird einerseits von der Wellenlänge einer Frequenz und andererseits von der Signalstärke beeinflusst. Je höher die Frequenz, desto niedriger die Reichweite und umgekehrt. Im Freien beträgt die mögliche Reichweite von Funksignalen basierend auf 868MHz 300m (bezogen auf ZF Produkte). Es gibt aber auch Funksignale, die weitaus größere Distanzen in diesem Frequenzbereich zurücklegen können. Als genereller Richtwert für Funksignale basierend auf 2,4GHz kann von einer Reichweite von 100m ausgegangen werden. In Gebäuden werden die Signale jedoch durch Hindernisse gestört. Die Beeinträchtigung der Signalstärke ist abhängig von dem Material und der Dicke der Hindernisse, sowie der Anbringung und Ausrichtung des Sensors und Empfängers. Metall und Beton z.B. haben eine sehr hohe Dämpfung. Erzeugt der EHS ein Bluetooth-Signal mit einer Sendeleistung von 0,33mWs, so kann das Signal innerhalb eines Gebäudes bei 0dBm bis zu 10m zurücklegen.

Telegrammlänge und Aufbau

Der Aufbau und die Länge eines Telegramms werden durch das Protokoll vorgegeben. So beträgt die Telegrammlänge bei KNX RF 35, bei ZigBee 21, bei EnOcean 14Bytes. In der Regel gilt, je länger das Telegramm desto höher die benötigte Energie für das Versenden.

Datenrate und Datenübertragungszeit

Die Datenrate wird über die Protokollart definiert. Sie gibt an, wie viele kBit/s von einem Sender zu einem Empfänger übertragen werden. Je höher der Frequenzbereich, desto höher die Datenrate. Vor allem bei der Übermittlung von großen Datenmengen wie bei Streamingdiensten, spielt die Datenrate eine bedeutsame Rolle. Deswegen hat sich in diesem Bereich besonders die WLAN-Technologie abgehoben. Für den EHS spielt vor allem die Datenübertragungszeit eine Rolle. Diese setzt sich zusammen aus Datenrate und Telegrammlänge. Je länger das Telegramm und je kleiner die Datenrate, desto länger dauert es bis alle Daten von dem Sender rausgeschickt werden. Das heißt im Umkehrschluss, dass der Funkschalter die mechanische Betätigungsenergie in eine elektronische Form umwandeln, speichern und in gedrosselter Form abgeben muss, solange bis das Signal ausgegeben wurde.