Forum: HF, Funk und Felder Funken mit ZigBee


von Marcel L. (superhans)


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Tag zusammen,

ich schreibe gerade an meiner Bacheloarbeit und behandele das Thema 
ZigBee. Ich würde nun gerne einen kurzen Abschnitt über die Rechtlichen 
Grundlagen angeben. Also worin aufgeführt wird das man damit funken 
darf, weil ZigBee ja im allgemein zugeteilten Band 2,4GHz arbeitet.

Kann mir jemand sagen wo ich entsprechende Infos dazu bekomme? Auf der 
Seite der Bundesnetzagentur gibt es sicherlich etwas. Allerdings fehlen 
mir die Schlüsselworte dazu.

von juppi (Gast)


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Servus,

dann würde ich erst mal die Grundlagen empfehlen. Wikipedia dürfte da 
schon mal ein guter Einstieg sein. ZigBee ist nur ein Protokoll Stack 
der an sich nicht an die Übertragungstechnik gebunden ist. Deswegen 
wirst du da auch keine Informationen zu finden. Du solltest dich mit dem 
physikal-layer der unter dem ZibBee ligt beschäftigen wenn es um 
Frequenzen geht.

Wenn es allerdings um rechtliche Fragen zu ZigBee geht solltest du dir 
die Lizenz bzw das Lizenzgebungsverfahren der ZigBee Alliance anschauen.

Für mich sind das zwei verschiedene Themen. Wenn du den Grundlegenden 
Aufbau des Systems verstanden hast wirst du es sehen. Hinzu kommt das 
ZigBee durch die verwendeten Standards auf verschiedenen Frequenzen 
funken kann die jeweils anderen bestimmungen unterliegen.

Veil Erfolg noch.

von Ulf Knoblich (Gast)


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von Troll (Gast)


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Ich denke du meinst so etwas wie:
-maximale Sendeleistung
-Bandgrößen
-duty cycle

von Der Bachelo (Gast)


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Marcel L. schrieb:
> ich schreibe gerade an meiner Bacheloarbeit

Bachelo arbeit?! Bist du nicht noch etwas zu jung, um Memoiren zu 
schreiben?

von juppi (Gast)


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Hui,

ZigBee als Wide Band zu bezeichnen finde ich gewagt auch an die 100mW 
Sendeleistung kommt ZigBee normalerweise nicht ran. Auch mit einer High 
Gain Antenne nicht ;-)

Dann doch eher Subclass 21?! Oder gibt es irgend wo eine Zuordnung das 
ZibBee unter Subclass 22 fällt?

Worunter fällt dann eigentlich TCP/IP?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:
> Kann mir jemand sagen wo ich entsprechende Infos dazu bekomme?

Allgemeinzuteilung

von juppi (Gast)


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Also die Bachelorarbeit würde mich ernsthaft interessieren. Wie ist den 
die genaue Aufgabenstellung und ab wann kann man die bekommen?

von Marcel L. (superhans)


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Ulf Knoblich schrieb:
> Allgemeinzuteilung 89/2003:

Das bezieht sich ja nur auf Wlan

Troll schrieb:
> Ich denke du meinst so etwas wie:
> -maximale Sendeleistung
> -Bandgrößen
> -duty cycle

Genau an sowas habe ich gedacht. Ich möchte auch weder über die 
rechtlichen grundlagen noch über den aufbau des protkollstapels 
schreiben. Es geht sich lediglich um eine kurze Übersicht. 10mW 
Sendeleistung habe ich mal irgendwo gelesen, aber hätte dazu gerne eine 
zuverlässige quelle.

Der Bachelo schrieb:
> Bachelo arbeit?! Bist du nicht noch etwas zu jung, um Memoiren zu
> schreiben?

warum? woher willst du wissen wie alt ich bin

von Marcel L. (superhans)


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Die Aufgabe ist ein Freiluft Messfeld aufzubauen mit dem Temperatur und 
Luftfeuchte gemessen werden kann. Außerdem soll es möglich sein ein 
Ventil zu schalten. Eingesetzt werden dazu XBee-ZB Module. Das ganze 
wird per PC gesteuert und überwacht. Alle "Boxen" zum messen und 
schalten sind Batteriebetrieben.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:
>> Allgemeinzuteilung 89/2003:
>
> Das bezieht sich ja nur auf Wlan

Woraus schlussfolgerst du, dass IEEE 802.15.4 im Sinne dieser
Zuteilung kein "WLAN" wäre?

Diese Zuteilung ist sowas von allgemein gehalten, dass sie auf die
bei 15.4 benutzte OQPSK genauso passt.  Aber so grundlegend ist
der Unterschied zur Vfg. 40/2010 nun auch wieder nicht; letztlich
läuft es darauf hinaus, ob man nun 10 mW (40/2010) oder 20 mW
(89/2003, 10 mW / MHz bei DSSS mit 2 MHz Bandbreite bei 15.4
OQPSK) als maximale Leistung ansetzen darf.  Solange man nicht
an diese Leistungsgrenze herankommt, ist es ohnehin egal.

von juppi (Gast)


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Als zuverlässige Quelle kannst du die Bundesnetzagentur hernehmen. Nur 
ist deine betrachtungsweise vom Problem irreführend. Für ZigBee gibt es 
keine Grenze was die Sendeleistung bzw. die Nutzung von Frequenzbändern 
angeht. Die Bundesnetzagentur schreibt dir ja auch nicht vor wie und was 
für Daten du über dein Netzwerk übertragen darfst. Das ist nur Software, 
in diesem fall der ZigBee Stack. Also Protokollstapel betrachten und 
rausfinden welcher Hardware Standard zu Übertragung genutzt wird. Wenn 
du das weist schaust du dir für deinen speziellen fall der nicht 
allgemeingültig ist an was für Hardware du hast oder kaufen willst und 
kannst dann feststellen welches Dokument du dir bei der 
Bundesnetzagentur besogren musst.

In deinem Fall würde ich sagen da ZigBee normalerweise aus IEEE802.15.4 
aufsetzt und für deine Module 2,4GHz angegenben sind solltest du dir das 
2,4GHz ISM Band anschauen. Dort sind je nach Anwendung verschiedenen 
Sendeleistungen angegeben. Jetzt musst du nur noch deine Anwendung 
klassifizeren und kannst sie dann unter einer der Kategorien einordnen.

Eine Aussage kann sein bis zu 4W Sendeleistung. Allerdings muss man dann 
auch die Rahmenbedingungen mit angeben weil die Aussage sonst einfach 
wertlos ist. Aber da es eine Bachelorarbeit ist setze ich jetzt 
grundsätzlich wissenschaftliches arbeiten voraus.

Gerne kannst du deine Erkenntnisse aus der Analyse auch hier Posten und 
wir diskutieren dann drüber.

von juppi (Gast)


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Er schlussfolger das IEEE 802.15.4 kein WLAN ist weil er ja ZigBee 
Benutzt;-)

von Marcel L. (superhans)


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Ich danke euch erstmal für eure Antworten.

Jörg Wunsch schrieb:
> Woraus schlussfolgerst du, dass IEEE 802.15.4 im Sinne dieser
> Zuteilung kein "WLAN" wäre?

 Darin steht ja "...für die Nutzung
durch die Allgemeinheit in lokalen Netzwerken; Wireless Local Area 
Networks (WLAN- Funkanwendungen)..."

WLAN ist doch in IEEE 802.11 spezifiziert. Oder anders gesagt IEEE 
802.15.4 bezieht sich auf WPAN (Wireless Personal Area Network).

Kann ich mit folgendem was anfangen:
Der Link führt zum Frequenznutzungsplan 2011 (kommt so einer jedes Jahr 
neu raus??).
S. 344/348 der pdf (Frequenznutzungsteilplan 279/280 Eintrag 
279003/280004) bezieht sich auf Funkanwendungen geringer Reichweite 
(SRD).
Darin sind die 10mW zu finden.
(Ich habe jeweils 2 Zahlenwerte angegeben weil ich damit das komplette 
Band 2400-2483,5 abdecke.)
Als Rahmenbedinungen würde ich dazu schreiben, dass man mit Störungen 
andere Netze in diesem Zurecht kommen muss. Das dies aber in meiner 
Umgebung nicht der Fall sein wird, weil ich das Messfeld auf einem Acker 
im freien aufbaue.

http://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/BNetzA/Sachgebiete/Telekommunikation/Regulierung/Frequenzordnung/Frequenznutzungsplan/Frequenznutzungsplan2011pdf.pdf?__blob=publicationFile

von Ulf Knoblich (Gast)


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Hi,

meine Informationen habe ich direkt von der BNetzA.

Siehe auch
Beitrag "Zulässige Ausgangsleistung ZigBee"

Gruß

Ulf

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:

>> Woraus schlussfolgerst du, dass IEEE 802.15.4 im Sinne dieser
>> Zuteilung kein "WLAN" wäre?
>
>  Darin steht ja "...für die Nutzung
> durch die Allgemeinheit in lokalen Netzwerken; Wireless Local Area
> Networks (WLAN- Funkanwendungen)..."
>
> WLAN ist doch in IEEE 802.11 spezifiziert.

Ja, und?  Steht irgendetwas derartiges in der Vfg. 89/2003 drin?

Nein.

Es steht nur der Frequenzbereich drin, aber der passt für IEEE
802.15.4 im 2,4-GHz-Bereich genauso.  Und es steht eine maximale
Ausgangsleistung sowie eine maximale spektrale Leistungsdichte
in Abhängigkeit davon, ob DSSS oder FHSS benutzt wird.  802.15.4
benutzt DSSS.

Weitere Angaben zu technischen Details finden sich nicht, damit
ist diese Vfg auf OQPSK-250 gemäß 802.15.4 im 2,4-GHz-Band
anwendbar.

(Wie du in dem referenzierten Thread im Artikel direkt darüber
sehen kannst, habe ich mich vom Begriff "WLAN" damals auch erstmal
abschrecken lassen.)

> Kann ich mit folgendem was anfangen:

Du kannst dir endlich mal Allgemeinzuteilung durchlesen, wie
ich dir schon vor ein paar Stunden geschrieben habe.

> Der Link führt zum Frequenznutzungsplan 2011 (kommt so einer jedes Jahr
> neu raus??).

Das hilft dir nicht viel.  Für dich sind in erster Linie die
Allgemeinzuteilungen interessant.  Alles, was nicht allgemein
zugeteilt ist, müsstest du nämlich, Frequenznutzungsplan hin,
Frequenznutzungsplan her, ggf. explizit mit einer Einzelzuteilung
beantragen.  (Lediglich was nicht im Frequenznutzungsplan steht,
wirst du auch auf diesem Wege in der Regel nicht genehmigt bekommen.)

Aber wie schon geschrieben, das Nitpicking ist nur dann interessant,
wenn du mehr als 10 mW tatsächlich arbeiten möchtest, und dann dürfte
trotzdem bei 20 mW Schluss sein (wegen 10 mW / MHz).  Der Unterschied
ist verschwindend gering, für die doppelte Reichweite braucht man ja
6 dB mehr, das sind aber nur 3 dB.

von juppi (Gast)


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Ja so sehe ich das auch. Entscheident ist die Spektraleleistungsdichte. 
Daher würde ich mich auf die aktuellere Version der Dokumente beziehen. 
Ich glaube oftmals kommt die Verwirrung einfach dadurch das wild 
Begriffe benutzt werden die nicht Allgemeingültig definiert sind.

Im Kommunikationstechnischen kann man denke ich die annahme treffen das 
Short Range Devices was mit Local/Personal zu tun haben. Wobei bei einem 
vergleich Bluetooth/ZigBee, ZigBee nicht mehr das Short Range Device 
ist.

Deswegen sind die Rahmenbedingungen immer wichtig.

Jetzt ist ja auch die Argumentationskette deutlich geworden oder?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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juppi schrieb:
> Im Kommunikationstechnischen kann man denke ich die annahme treffen das
> Short Range Devices was mit Local/Personal zu tun haben.

"Short Range Device" ist ein sehr allgemeiner Name.  Der "Range"
eines WLAN kann durchaus sehr viel geringer sein als der eines
IEEE-802.15.4-Geräts.

Entscheidend ist, dass die Vfg. 40/2010 völlig unabhängig von der
benutzten Modulationsart ist, während die Vfg. 89/2003 sich
ausschließlich auf Geräte mit entweder DSSS oder FHSS und auf den
Frequenzbereich 2400 bis 2483,5 MHz bezieht.  Damit ist sie
spezieller als 40/2010.

von juppi (Gast)


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>"Short Range Device" ist ein sehr allgemeiner Name.  Der "Range"
>eines WLAN kann durchaus sehr viel geringer sein als der eines
>IEEE-802.15.4-Geräts.

Klar Reichweite ist nicht allein ein Thema der Sendeleistung.

Hat die Bundesnetzagentur irgend wo mal den begriff geringe Reichweite 
näher definiert?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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juppi schrieb:

> Hat die Bundesnetzagentur irgend wo mal den begriff geringe Reichweite
> näher definiert?

Warum sollte sie?  Der Begriff stammt einfach aus den entsprechenden
ETSI-Regelungen.  Eine konkrete Reichweite ist damit nicht verbunden,
es dürfte sich vielmehr darum handeln, dem potenziellen Nutzer nicht
zu suggerieren, dass er mit diesen allgemein zugeteilten Funk-
anwendungen irgendwie einen regulären Funkdienst ersetzen könne.

von Marcel L. (superhans)


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Ich hoffe ihr erschlagt mich nicht sofort. Ich hätte zu Anfang was dazu 
sagen müssen. Das Messfeld wird bei einem Kunden in den Niederlanden 
aufgebaut. Die Vfg 89 / 2003 gilt jetzt für die BRD. Gibt es was 
ähnliches auch auf Europäischen Raum? Im Artikel Allgemeinzuteilungen 
steht ja was von Harmonisierung?


Jörg Wunsch schrieb:
> Aber wie schon geschrieben, das Nitpicking ist nur dann interessant,
> wenn du mehr als 10 mW tatsächlich arbeiten möchtest, und dann dürfte
> trotzdem bei 20 mW Schluss sein (wegen 10 mW / MHz).  Der Unterschied
> ist verschwindend gering, für die doppelte Reichweite braucht man ja
> 6 dB mehr, das sind aber nur 3 dB.

Was bedeutet dann dürfte bei 20mW Schluss ein?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:
> Gibt es was
> ähnliches auch auf Europäischen Raum? Im Artikel Allgemeinzuteilungen
> steht ja was von Harmonisierung?

Vermutlich werden die Niederlande etwas Vergleichbares haben, aber
Harmonisierung heißt nicht zwangsläufig, dass wirklich jedes
Mitgliedsland der EU exakt die gleichen Bedingungen ansetzen würde.

Insofern solltest du dich dort nochmal kundig machen.  Du kannst auch
auf ero.dk mal schauen, ich glaube, wenn nationale Regelungen zu
weiteren Einschränkgungen führen, wird das dort beim Implementierungs-
status mit vermerkt.

> Was bedeutet dann dürfte bei 20mW Schluss ein?

So sehe ich das, wobei ich die 2 MHz Bandbreite jetzt nur geschätzt
habe.  Korrekterweise müsste man diese nach der Messvorschrift aus
EN 300 328 ermitteln.

von Marcel L. (superhans)


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Also ich habe was passendes gefunden, für die Interessierten hier das 
Ergebebniss:

Auf der Niederländischen Regierungsseite findet man den Frequentieplan:
http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/frequentiebeleid/documenten-en-publicaties/besluiten/2012/11/29/nationaal-frequentieplan-geconsolideerd-29-nov-2012.html

Darin gibt es keine gesonderten vorgagben für Sendeleistung, Reichweite 
etc.
Bei 2400 - 2483,5 steht "Geen vergunning vereist voor SRD", was soviel 
heißt wie keine Lizenz erforderlich.
Weiter oben findet sich noch ein Abschnitt in dem steht, dass man funken 
darf solange es keinen anderen stört und man selber mit Störungen 
zurecht kommen kann.
Klasse die Niederländer, warum gehts nicht überall so einfach ;-).

Somit schreibe ich einfach dies und die Angaben aus der Vfg 89/2003 (für 
die BRD) in die Arbeit.

Danke an alle

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:
> Somit schreibe ich einfach dies und die Angaben aus der Vfg 89/2003 (für
> die BRD) in die Arbeit.

Da diese ja letztlich wieder auf den ERC-Regelungen basieren (die
für die Niederländer implizit ebenso zutreffen, auch wenn keine
Maximalleistungen dort genannt sind), solltest du damit auf der
sicheren Seite liegen.

von Marcel L. (superhans)


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Hallo nochmal,

die gesetzlichen Bestimmungen sind nun soweit klar. Ich habe aber noch 
ein Problem mit dem Begriff spektrale Leistungsdichte. Ist das die Summe 
der Leistungen in einem Kanal? Wikipedia erklärt das leider nicht so 
ganz verständlich. Angeben habe ich 10mW/1MHz und die Bandbreite bei 
ZigBee mit 5 MHz.
Was kann ich nun Aussagen mit diesen Werten?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:

> Ist das die Summe
> der Leistungen in einem Kanal?

"Kanal" passt hier nicht, "definierter Frequenzbereich" ist besser.

> Angeben habe ich 10mW/1MHz und die Bandbreite bei
> ZigBee mit 5 MHz.
> Was kann ich nun Aussagen mit diesen Werten?

Wenn dem so wäre, dürftest du maximal 50 mW nutzen.  Aber: die
Ermittlung der genutzten Bandbreite muss gemäß der Messvorschrift
in der EN 300328 erfolgen, du kannst da nicht einfach den Kanalabstand
von 5 MHz einsetzen.  Ich war daher mit 2 MHz etwas konservativ ins
Rennen gegangen, entsprechend maximal 20 mW.

von Marcel L. (superhans)


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AAh dann verstehe ich jetzt auch wo die 20mW hergekommen sind^^. Die 
50mW beziehen sich aber auf alle eningesetzten Module oder? Die Module 
die ich einsezte könnnen über Parameter in der Sendeleistung eingestellt 
werden. Wenn ich nun alle mit 10mW parametriere. Und 8 Module nutzte, 
dürfen nur 5 davon gleichzeitig senden? (wenn ich mal von 5 MHz 
Bandbreite ausgehe)

Ist das so richtig gedacht?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:
> Die
> 50mW beziehen sich aber auf alle eningesetzten Module oder?

Die Definition müsstest du auch in der EN 300328 nachlesen.  "Aus dem
Bauch raus" würde ich erstmal davon ausgehen, dass sich das auf die
Leistung bezieht, die von einem Gerät emittiert wird.  Auf jeden Fall
nicht die eines kompletten Funknetzes.

Wie das jetzt genau aussieht, wenn man in einem Gerät mehrere Sender
hat, da habe ich mir noch nie Gedanken gemacht.  Wenn du die Sender
auf mehrere Kanäle verteilst, müsstest du eigentlich bis insgesamt
100 mW auf der sicheren Seite sein, da du ja dann auch die genutzte
Bandbreite vergrößerst.

Aber nochmal: geh' nicht von 5 MHz Bandbreite aus, ohne es gemessen
zu haben.

von Marcel L. (superhans)


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Ja das habe ich mir auch schon gedacht. Wenn Jedes Funknetz "nur" diese 
Werte erreichen darf, erscheint mit das etwas wenig. Jede Meßstelle die 
ich aufbaue bekommt ein Funkmodul und arbeitet mit den 10mW. Somit 
sollte das alles passen.

Danke für die Infos. Das Messen der Bandbreite würde auch den Rahmen 
meines Arbeit sprengen, aber gut zu wissen ;-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marcel L. schrieb:
> Jede Meßstelle die
> ich aufbaue bekommt ein Funkmodul und arbeitet mit den 10mW. Somit
> sollte das alles passen.

Ja, mit 10 mW bist du immer auf der sicheren Seite, weil das ja auch
schon ganz und gar ohne DSSS/FHSS (also ohne "WLAN"-Technologie)
zulässig ist.  (EN 300440, entsprechend der Vfg. 40/2010 in der BRD.)

von Marcel L. (superhans)


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Alles klar. Vielen Dank an alle

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