Was ist ein Personal Area Network (PAN)? Ein Leitfaden über Personal Area Network (PAN)
Ein Computernetzwerk ist eine Sammlung von vernetzten Computern/ Geräten, die Ressourcen, Daten und Anwendungen durch Kommunikation teilen. Je nach Netzwerkbedarf, Art des Dienstes und Abdeckungsbereich gibt es verschiedene Arten von Computernetzwerken, die innerhalb ihrer jeweiligen Abdeckungsbereiche funktionieren sollen.
Da die Geräte aufgrund technologischer Verbesserungen immer kleiner werden, besteht ein wachsender Bedarf, das Teilen von Daten und Ressourcen über mehrere Geräte hinweg zu erleichtern. Personal Area Networks (PAN) bieten die erforderliche Kurzstreckenverbindung von Geräten für Kommunikation und Datentransfer, um diesem Bedarf gerecht zu werden.
Personal Area Network (PAN) ist ein Computernetzwerk, das Computer/ Geräte in der unmittelbaren Umgebung einer Person verbindet. Da PANs eine Reichweite von oft innerhalb von 10 Metern (33 Fuß) um eine Person bieten, werden sie als Personal Area Network bezeichnet. PANs werden für die Kommunikation zwischen persönlichen Geräten oder zur Verbindung mit einem übergeordneten Netzwerk und dem Internet verwendet, wobei ein Mastergerät als Gateway dient. Typischerweise besteht ein Personal Area Network aus einem Computer, Drucker, Mobiltelefon, Tablet, Personal Digital Assistant (PDA) und zusätzlichen Unterhaltungsgeräten wie Videospielkonsolen, TV-Fernbedienungen, tragbaren Gadgets, Lautsprechern usw. PAN soll es Geräten in einem kleinen Büro- oder Homeoffice-Umfeld (SOHO) ermöglichen, über kabelgebundene oder drahtlose Verbindungen zu kommunizieren und Ressourcen, Daten und Anwendungen zu teilen.
PANs sind für die individuelle Nutzung gedacht, daher sind die Vorteile möglicherweise leichter zu verstehen als bei der Diskussion über Weitverkehrsnetze wie das Internet. Mit einem persönlichen Netzwerk können Ihre Geräte leichter kommunizieren.
Ein PAN kann in einem Operationssaal eines Krankenhauses installiert werden, damit der Chirurg mit den anderen Teammitgliedern im Raum interagieren kann. Nicht alle ihre Kommunikation muss über ein größeres Netzwerk geleitet werden, damit diejenigen, die nur wenige Fuß entfernt sind, sie empfangen können. Ein PAN überträgt Daten mithilfe von Kurzstreckenkommunikationsmethoden wie Bluetooth.
Zusätzlich sind drahtlose Tastaturen und Mäuse für die lokale Nutzung optimiert. Sie sind nicht erforderlich, um Computer in anderen Städten oder Einrichtungen zu betreiben. Sie benötigen nur eine Sichtverbindung zu einem nahegelegenen Computer oder Tablet.
PAN ist in Haushalten, am Arbeitsplatz und in kleinen Netzwerkregionen aufgrund seiner großen Flexibilität und Effizienz sehr vorteilhaft.
In diesem Artikel finden Sie eine Erklärung, was ein Personal Area Network (PAN) ist, gefolgt von einer Diskussion über die Vor- und Nachteile dieser Art von Netzwerken.
Was ist ein PAN (Personal Area Network)?
Ein Personal Area Network (PAN) ist ein Computernetzwerk, das elektronische Geräte in der Nähe eines Benutzers verbindet. PANs variieren in der Größe von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern. Eine der häufigsten Anwendungen eines PAN in der realen Welt ist das Pairing eines Bluetooth-Ohrstücks mit einem Smartphone. Zusätzlich zur Verbindung von Laptops, Druckern, Tablets, Mäusen und Tastaturen verbinden PANs weitere Computergeräte.
Während Geräte innerhalb eines PAN Daten austauschen können, fehlt es PANs oft an einem Router, sodass sie sich nicht direkt mit dem Internet verbinden können. Ein Gerät innerhalb eines PAN kann jedoch mit einem lokalen Netzwerk (LAN) verbunden sein, das letztendlich mit dem Internet verbunden ist. Zum Beispiel können ein Desktop-Computer, eine drahtlose Maus und drahtlose Kopfhörer alle verbunden werden, aber nur der Computer kann sich direkt mit dem Internet verbinden.
Was sind die Merkmale von PAN?
Die folgenden sind die wichtigsten Merkmale von PAN:
- Ermöglicht die Verwaltung der Vernetzung von IT-Geräten in der Nähe eines einzelnen Benutzers.
- Es besteht hauptsächlich aus netzwerkfähigen persönlichen Geräten innerhalb eines eingeschränkten Bereichs.
- WPAN ist der Begriff, der verwendet wird, um eine drahtlose Verbindung zum Internet zu beschreiben.
- PAN besteht aus Laptops, Tablets und mobilen Geräten.
- Für PAN werden Bluetooth-Systeme, kabellose Mäuse und Tastaturen verwendet.
Wo wird PAN hauptsächlich verwendet?
Durch die Verwendung eines Personal Area Network (PAN) können elektronische Geräte in der Nähe des Benutzers, wie eine drahtlose Maus, eine drahtlose Tastatur, Spielkonsolen, PDAs und ein Computer, miteinander verbunden werden.
Das Personal Area Network ist in den folgenden Bereichen anwendbar:
- Zuhause und Arbeitsplatz
- Gesundheitswesen und Krankenhaus
- Schulen und UniversitätenUnternehmen
- Streitkräfte und Verteidigung
In einer Homeoffice-Konfiguration wird ein zweites, kleineres Netzwerk für geschäftliche Zwecke eingerichtet, getrennt von dem Netzwerk, das von anderen Haushaltsgeräten genutzt wird. Dieses Netzwerk funktioniert als eigenständige Einheit mit mehreren bürobezogenen Geräten, die verbunden sind.
Mehrere Geräte können im Offline-Netzwerkszenario auch über Bluetooth oder Wi-Fi verbunden werden. Die mit Ihrem Computer verbundenen Geräte, wie Drucker, Maus und Lautsprecher, sind über ein Personal Area Network (PAN) integriert und nutzen nicht das Internet. So wird ein Kommunikationsnetzwerk zwischen den Geräten aufgebaut, die an einem begrenzten Ort, wie zum Beispiel einem Wohnhaus, genutzt werden.
Medizinische Sensoren mit drahtlosen Verbindungen, die auf, in oder um den menschlichen Körper platziert werden, werden typischerweise als Body Area Network (BAN) bezeichnet. BANs werden verwendet, um biologische Funktionen zu überwachen oder zu unterstützen (zum Beispiel ein Herzschrittmacher mit drahtlosen Funktionen). Obwohl die überwiegende Mehrheit der PANs keine biologischen Sensoren hat, kann ein BAN mit einem verbunden werden oder WPAN-Technologie nutzen.
Was ist die Geschichte der PANs?
Die Idee des Personal Area Network (PAN) wurde von Forschern unter der Leitung von Thomas Zimmerman im Media Lab des M.I.T. entwickelt.
Bluetooth, ein WPAN-Standard, wurde erstmals 1989 bei Ericsson Mobile unter dem Namen "short-link" Funktechnologie entwickelt, um drahtlose Kopfhörer zu verbinden.
Es wurde 1997 in Bluetooth umbenannt, nachdem Intel es für die Kommunikation zwischen Mobiltelefonen und Computern umfunktioniert hatte. Innerhalb eines Piconets, eines Ad-hoc-Bluetooth-Netzwerks, in dem Master- und Slave-Rollen getauscht werden können, kann ein Master-Gerät mit bis zu sieben Slave-Geräten verbunden werden. Bluetooth entspricht dem IEEE 802.15.1 Standard.
Bluetooth 4.0, auch bekannt als Bluetooth Smart und mit Bluetooth LE (Low Energy), wurde 2010 genehmigt; es ist auch als Bluetooth Smart bekannt. Es gibt viele Bluetooth-fähige Smart-Home-Produkte, wie Schlösser, Jalousien und LED-Lampen, aber die breite Marktdurchdringung dieser Technologie über Computer und insbesondere Smartphones macht sie so unverzichtbar in der betreuten Wohnbranche. Bluetooth-fähige Sensoren und zugehörige Anwendungen verbreiten sich schnell in der Gesundheits- und Wellnessbranche. Bluetooth LE bietet mehrere Optionen für tragbare Geräte, die sich mit Mobiltelefonen verbinden lassen. Die Mehrheit der neuen Android-, iOS- und Windows-Geräte verfügt jetzt standardmäßig über Bluetooth LE.
Wie funktioniert ein Personal Area Network?
In diesem Abschnitt werden wir erklären, wie Bluetooth, die heute am weitesten verbreitete PAN-Technologie, funktioniert.
Bluetooth erfordert, dass ein Gerät mit einem speziellen Mikrochip ausgestattet ist, der als Kurzstrecken-Walkie-Talkie fungiert. Der 9 x 9 mm Mikrochip des Geräts ermöglicht es, Kurzstrecken-Radiosignale zu senden, die nach anderen Bluetooth-fähigen Geräten suchen. Wenn ein anderes Gerät erkannt wird, beginnen die beiden Geräte zu kommunizieren und Daten auszutauschen. Bluetooth beansprucht das elektromagnetische Spektrum im 2,4-GHz-Bereich, genau zwischen 2,402 und 2,480 GHz.
Drahtlose Personal Area Networks sind Geräte, die mit dieser Technologie verbunden sind, da die Reichweite 10 Meter nicht überschreiten kann (WPAN). Die maximale Geschwindigkeit dieser drahtlosen Verbindung beträgt 1 Mbps, jedoch liegt die tatsächliche Geschwindigkeit bei etwa 725 kbps. Der Chip wird mit 0,25-Mikron-CMOS-Technologie gefertigt und modifiziert das Signal des Geräts. Da ein Protokoll für eine effizientere Übertragung erforderlich ist, wird jede Komponente des drahtlosen Netzwerks durch ihre MAC-Adresse identifiziert.
Obwohl weder IrDA noch Bluetooth ein Kabel für die Kommunikation und den Informationsaustausch benötigt, erfordert IrDA eine Sichtlinie, damit die Geräte kommunizieren können. Aufgrund der Abhängigkeit von Bluetooth von der Funkkommunikation müssen die Geräte nicht in direkter Sichtlinie stehen. Geräte, die Bluetooth-Technologie verwenden, können über größere Entfernungen kommunizieren als solche, die IrDA verwenden, selbst wenn Hindernisse im Weg stehen.
Einige Bluetooth-Geräte können sich in Reichweite anderer befinden, was die Konfiguration von Punkt-zu-Punkt-, Punkt-zu-Mehrpunkt- oder Ad-hoc-Verbindungen ermöglicht. Einheiten werden dynamisch verbunden und aus dem Netzwerk entfernt. Ein Piconet besteht aus zwei oder mehr Bluetooth-Geräten, die einen einzigen Kanal teilen. Ein Piconet hat nur einen Master und alle anderen Geräte sind Slaves.
- Stern-Topologie
- Ein Master und bis zu sieben aktive Slaves, die einen asynchronen Kanal teilen
- Unbegrenzte Anzahl geparkter Sklaven, bis zu 255 virtuell verbundene Sklaven (ein Gerät kann alle 2 ms teilnehmen)
- Ein Gerät kann ohne Unterscheidung als Master oder Slave fungieren.
- Der Master ist ein Gerät in einem Piconet, das die Frequenz markiert, die zur Synchronisierung aller Slave-Einheiten des Piconets verwendet wird.
- Bestimmt das Frequenzsprungschema und das Timing
- Verwaltet das Piconet (Polling)
- Logische Kanäle
- Asynchron, paketorientiert (ACL)
- Synchron, verbindungsorientiert (Sprache, Slotreservierung) (SCO)
- Rate
- 1 Mbit/s Gesamtkapazität
Abbildung 1. Piconets mit p-t-p und p-t-mp Betrieb
Was sind die Vor- und Nachteile einer PAN?
In diesem Abschnitt werden wir die wichtigsten Vor- und Nachteile des PAN-Netzwerks skizzieren.
Es gibt zahlreiche Vorteile des PAN-Netzwerks, das es Geräten ermöglicht, miteinander zu kommunizieren. Einige Vorteile des PAN-Netzwerks sind wie folgt:
- Kosteneffektiv: Ein PAN-Netzwerk erfordert keine teure Installation oder Kabelverbindung zwischen den Geräten, was es kostengünstiger macht als herkömmliche Netzwerke.
- Einfachheit: Diese Form des Netzwerks benötigt keine komplexe Einrichtung, um effektiv genutzt zu werden. Außerdem ist es einfach zu warten, da keine Kabel, Server oder Router erforderlich sind. Wenn ein Problem im Netzwerk auftritt, ist es einfach zu lösen. Es erfordert weniger technische Fähigkeiten für die Nutzung.
- Datenschutz: Ein persönliches Netzwerk ist oft sicherer als andere Netzwerke, da die verbindenden Endpunkte die Genehmigung des autorisierten Benutzers eingeholt haben, bevor sie Daten austauschen.
- Weniger Speicherplatz: Ein PAN verwendet Bluetooth oder andere Technologien, um Daten sofort zwischen verbundenen Geräten zu übertragen, wodurch der Speicherplatz geteilt werden kann, während der Platzbedarf minimal bleibt.
- Stabilität und Zuverlässigkeit: Das Netzwerk ist stabiler und zuverlässiger als Netzwerke mit größerer Reichweite, da es nicht von Servern abhängig ist und innerhalb eines begrenzten Bereichs funktioniert.
- Gleichzeitige Mehrfachverbindungen: In einem lokalen Netzwerk kann ein Gerät gleichzeitig mit zahlreichen anderen Geräten verbunden sein. Zum Beispiel kann ein Smartphone gleichzeitig mit vielen Tablets und Mobiltelefonen verbunden sein.
- Anpassungsfähigkeit: PAN ist ziemlich anpassungsfähig und bietet eine hohe Netzwerkeffizienz für kurze Distanzen.
- Wartbarkeit: Es erfordert weder regelmäßige Installation noch Wartung.
- Portabilität: Es ist mühelos tragbar.
Allerdings hat PAN einige Nachteile, und die folgenden sind einige der Nachteile von PAN:
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Auf relativ bescheidene Datenübertragungsraten beschränkt: Da Technologien wie Bluetooth große Datenmengen nicht schnell zwischen mehreren Geräten transportieren können, sind PANs oft langsamer als WAN-, LAN- und MAN-Netzwerke.
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Unzureichende Netzabdeckung oder Reichweite: Diese Art von Netzwerk kann Daten in einem Bereich von etwa 10 Metern senden. Das Netzwerk hat auch eine begrenzte Anzahl von verbundenen Geräten.
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Störungen von Funksignalen: Daten, die über ein persönliches Netzwerk übertragen werden, sind anfällig für Verluste, da sie mit Funkfrequenzen in der Umgebung interferieren können.
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Inkompatibilität: Geräte sind nicht miteinander kompatibel.
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Kosten: Eingebettete WPAN-Geräte sind ziemlich teuer.
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Keine Rundfunkübertragung: Das PAN-Netzwerk ist keine Art von Rundfunktechnologie. Das bedeutet, dass wir keine identischen Daten an Tausende von Geräten über ein Netzwerk übertragen können. Zum Beispiel wird es für uns schwierig sein, eine Nachricht an alle Geräte im PAN-Netzwerk zu senden.
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Gesundheitsprobleme: Da PAN-Netzwerke kabellos sind, strahlen sie gef ährliche Strahlung wie Mikrowellensignale aus. Diese Signale können sowohl bei Menschen als auch bei Tieren gesundheitsschädliche Auswirkungen haben. Beispiele sind Hirnverletzungen und herzbezogene Probleme.
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Infrarotübertragungen: Aufgrund der Tatsache, dass PAN Infrarotsignale verwendet, kann es nur in einer geraden Linie reisen. Dies wird deutlich, wenn man eine Fernbedienung benutzt. Eine Fernbedienung funktioniert nur, wenn sie auf den Fernseher gerichtet ist; andernfalls funktioniert sie nicht.
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Sicherheitsprobleme: Es gibt einige Sicherheitsprobleme im PAN-Netzwerk, die in anderen Netzwerken nicht vorhanden sind. Es bezieht sich auf PAN-Sicherheitsbedenken, die hauptsächlich mit der Entfernung zwischen den Geräten zusammenhängen. In der Computernetzwerktechnik ist die Netzwerksicherheit von größter Bedeutung.
Die Sicherheit des Netzwerks hängt von der Entfernung zwischen den Geräten ab, daher ist es schwierig, Daten von einem Gerät zum anderen in einem PAN-Netzwerk zu senden, wenn die Entfernung zwischen den Geräten minimal ist.
Vorteile | Nachteile |
---|---|
Kosteneffizient | Begrenzt auf relativ bescheidene Datenübertragungsraten |
Einfachheit | Unzureichende Netzabdeckung oder Reichweite |
Datenschutz | Störungen von Funksignalen |
Weniger Speicherplatz | Inkompatibilität |
Stabilität und Zuverlässigkeit | Kosten |
Gleichzeitige Mehrfachverbindungen | Kein Broadcasting |
Anpassungsfähigkeit | Gesundheitsprobleme |
Wartbarkeit | Infrarotübertragungen |
Portabilität | Sicherheitsprobleme |
Tabelle 1. Vorteile und Nachteile von PAN
Was sind die Arten von PAN?
Je nach seiner Konnektivität kann ein Personal Area Network zwei Arten sein:
- Verdrahtet: Peripheriegeräte über kürzere Entfernungen können mithilfe von kabelgebundenen PANs verbunden werden. USB, IEEE-1394, Thunderbolt und FireWire sind kabelgebundene Verbindungstechniken.
- Drahtlos: Ein drahtloses persönliches Netzwerk (WPAN) ist eine Sammlung von drahtlos miteinander verbundenen Geräten. Die Mehrheit der heute verwendeten PANs ist drahtlos. WPANs umfassen Bluetooth (am häufigsten verwendet), WiFi, IrDA und Zigbee. IEEE 802.15 hat Spezifikationen für viele Formen von ISM-Band-PANs, einschließlich Bluetooth, erstellt. IrDA hat Spezifikationen für WPANs unter Verwendung von Infrarotkommunikation entwickelt.
WPANs haben typischerweise eine relativ begrenzte Reichweite, da Kurzstrecken-Wireless-Protokolle wie Bluetooth über 5-10 Meter hinaus ineffizient sind.
- Bluetooth: Bluetooth ist die am häufigsten verwendete Technologie, um Geräte mit einer Pfanne zu verbinden. Bluetooth verwendet Radiowellen mit kurzer Reichweite. Bluetooth-Geräte wie Tastaturen, Audio-Headsets, Zeigegeräte und Drucker können sich innerhalb eines WPAN mit mobilen Geräten, Smartwatches oder Desktops verbinden. Ein Bluetooth WPAN, auch als
Piconet
bekannt, besteht aus bis zu acht aktiven Geräten in einer Master-Slave-Konfiguration (eine sehr große Anzahl zusätzlicher Geräte kann im "Parkmodus" verbunden werden). Das erste Bluetooth-Gerät im WPAN ist der Master, während alle anderen Geräte mit dem Master als Slaves interagieren. WPAN haben normalerweise eine Reichweite von 10 Metern, obwohl sie unter idealen Bedingungen Reichweiten von bis zu 100 Metern erreichen können. Bluetooth-Router mit verbesserten Antennenarrays und einer Reichweite von bis zu 1.000 Fuß verbinden Bluetooth-Geräte. Durch die Verwendung von Mesh-Netzwerktechniken erweitert Bluetooth-Mesh-Netzwerke die Reichweite und die Anzahl der Geräte, indem Informationen von einem Gerät zum anderen weitergeleitet werden. Dieses Netzwerk hat kein Master-Gerät und kann als WPAN betrachtet werden oder auch nicht.- IrDA: IrDA nutzt Infrarotlicht, das eine Frequenz unterhalb der Empfindlichkeit des menschlichen Auges hat. Andere drahtlose Kommunikationsanwendungen, wie Fernbedienungen, verwenden Infrarot. Tastaturen, Drucker und andere serielle Kommunikationsschnittstellen sind typische WPAN-Geräte, die IrDA verwenden.
- ZigBee: ZigBee ist eine energieeffiziente, kurzreichweitige Computer-Netzwerktechnologie. In den Vereinigten Staaten arbeiten ZigBee-Geräte auf den lizenzfreien Bändern 902-928 MHz und 2,4 GHz. Die Technologie soll weniger komplex und kostengünstiger sein als aktuelle WPANs wie Bluetooth. Trotz seiner Eigenschaft als WPAN-Protokoll wird ZigBee für Telemetrieanwendungen wie Gebäudeautomation und automatisierte Zählerablesung verwendet.
- W-PANs mit hohen Datenraten: Laut IEEE 802.15 TG3, veröffentlicht im Jahr 2003, erfordern diese Technologien eine höhere Leistung (8 dBm) als gewöhnliche Bluetooth-Geräte (0 dBm), um Daten mit bis zu 55 Mbps und über 55 m zu übertragen.
- Low-Power W-PANs: Laut IEEE 802.15 TG4 sind diese Technologien besonders vorteilhaft für tragbare Geräte aufgrund ihres außergewöhnlich niedrigen Energieverbrauchs und der geringen Datenübertragungskosten. Die Reichweite von bis zu 75 Metern übertrifft die der bereits verwendeten Bluetooth-Apps. Die Datenübertragungsraten sind jedoch auf 250 Kbps begrenzt.
Was ist der Unterschied zwischen einem PAN und einem LAN?
Es gibt viele verschiedene Arten von Netzwerken, die nach ihrer Größe klassifiziert werden können. Lokale Netzwerke (LANs) werden verwendet, um Benutzer innerhalb eines einzelnen Raums oder Gebäudes zu verbinden. Persönliche Netzwerke unterscheiden sich von lokalen Netzwerken (LANs) darin, dass sie oft außerhalb der Umgebung des lokalen Netzwerks operieren, obwohl sie mit diesem verbunden sind.
Die Hauptunterschiede zwischen PAN und LAN sind unten mit den angegebenen Aspekten zusammengefasst.
- Datenaustausch: PAN wird verwendet, um Daten zwischen Geräten zu kommunizieren, insbesondere für Heimautomatisierungsanwendungen mit niedriger Datenrate. Jedoch ist LAN dafür ausgelegt, Daten mit Geschwindigkeiten zwischen Mbps und Gbps zu übertragen.
- Anwendung: PAN ist für Geräte mit niedriger Datenrate und kurzer Reichweite konzipiert. Andererseits. LAN wird hauptsächlich für Anwendungen verwendet, die eine schnelle Datenübertragung erfordern.
- Reichweite: Die Reichweite der Abdeckung eines drahtlosen PAN-Netzwerks (Zigbee & Bluetooth) liegt zwischen 10 und 100 Metern. Typischerweise liegt der LAN-Bereich zwischen oder innerhalb eines einzelnen Gebäudes. Wireless LAN hat eine Reichweite von 10 bis 100 Metern oder mehr in Bezug auf die Abdeckungsdistanz.
- Geschwindigkeit: Während PAN 250kbps in Zigbee und bis zu 24Mbps in Bluetooth unterstützt, unterstützt LAN Übertragungsgeschwindigkeiten von 10, 100 und 1000 Mbps, 10Gbps und 40Gbps.
Was ist der Unterschied zwischen einem PAN und einem WAN?
Zuerst ist WAN ein regionales Rückgrat, Teil eines stark genutzten Netzwerks. Es wird verwendet, um Clients in einer ganzen Stadt oder auf der ganzen Welt zu verbinden. Jedoch werden die PAN-Systeme mit niedrigerer Datenrate für den Zugriff und die Verwaltung eines größeren Systems verwendet, oft des persönlichen Computers oder Mobiltelefons des Benutzers. Verwendungen umfassen drahtlose Audioübertragung, Tastaturen, Mäuse und die Datenverbindung zwischen Systemen (PC-Handy). Und, Hochgeschwindigkeits-PAN wird oft für die Verteilung von Video- und Audiodaten im Haushalt verwendet.
Zweitens bezieht sich WAN auf ein größeres Servicegebiet, wie zum Beispiel ein Unternehmensgelände oder eine Ansammlung von verstreuten Bürogebäuden in einem Viertel. PAN ist ein raumgroßes Netzwerk, das den Arbeitsbereich einer Einzelperson oder Gruppe abdeckt. In Bezug auf die Entfernung wird PAN oft als ein Netzwerk mit einer Reichweite von mehreren Metern angesehen, wobei einige Quellen 10 Meter (33 Fuß) als die durchschnittliche Reichweite für ihre speziellen PAN-Geräte schätzen.
Zuletzt ist WAN ein Hochgeschwindigkeitssystem, das 1 bis 40 Gbps über Gigabit-Ethernet oder Glasfaser überträgt. PAN ist weniger gut definiert, obwohl es Technologien mit niedrigerer Datenrate wie Bluetooth umfasst. Die ersten Verbraucheranwendungen von Ultra-Wideband (UWB) werden jedoch PAN-ähnliche Reichweiten mit sehr hohen Datenraten nutzen (z.B. ausreichend für hochauflösendes Fernsehen).
Abbildung 2. Arten von Netzwerken (PAN/LAN/MAN/WAN)
Wie richtet man ein persönliches Netzwerk ein?
Um ein PAN zu installieren, sind mindestens zwei Computergeräte erforderlich, wie ein Computer und ein Smartphone. Sie benötigen auch einen Kommunikationsweg, der kabelgebunden oder drahtlos sein kann, um Daten zwischen den verschiedenen Geräten zu transportieren. FireWire und USB sind Beispiele für drahtgebundene PANs, aber Bluetooth und sogar Infrarot werden von WPANs verwendet.
Im Gegensatz zum Internet (WAN) sind PANs auf die Datenübertragung zwischen nahegelegenen Geräten beschränkt. Diese Netzwerke können verwendet werden, um Gegenstände wie Musik, Fotos, Filme und Kalendereinträge zu übertragen.
Die einfachste Methode ist, die Daten über ein PAN zu senden. Das USB-Kabel kann verwendet werden, um das Telefon mit dem Laptop zu verbinden. Dann, folgen Sie den Anweisungen auf dem Laptop, um auf den Speicher des Telefons zuzugreifen und die Daten auf den Laptop zu übertragen. Der Benutzer kann nun problemlos auf Informationen zugreifen.
Sie können Daten auch mit einer anderen Methode übertragen. Sie können Ihr Laptop und Ihr Mobiltelefon über Bluetooth synchronisieren, indem Sie Daten vom Telefon auf das Laptop und umgekehrt senden.
Wie verbindet man zwei Computer in einem Personal Area Network?
Sie können zwei Computer über PAN mit Bluetooth-Technologie verbinden. Bevor Sie zwei Bluetooth-fähige Computer verbinden, müssen Sie überprüfen, ob beide Geräte Bluetooth-fähig sind. Wenn Ihr PC oder Laptop kein integriertes Bluetooth hat, können Sie einen externen USB-Bluetooth-Adapter verwenden.
Stellen Sie zunächst sicher, dass Bluetooth auf den Geräten, die Sie verbinden möchten, aktiviert ist. In Windows 10 können Sie die Bluetooth-Karte aktivieren, indem Sie zu Start > Einstellungen > Bluetooth und Geräte navigieren und dann Bluetooth einschalten.
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Klicken Sie auf das Bluetooth-Symbol in der Taskleiste.
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Klicken Sie auf die Option "Einstellungen öffnen".
Abbildung 3. Zugriff auf Bluetooth-Einstellungen in Windows 10
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Klicken Sie auf die Option Bluetooth- oder anderes Gerät hinzufügen.
Abbildung 4. Bluetooth-Einstellungen in Windows 10
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Wählen Sie im Feld 'Gerät hinzufügen' die Bluetooth-Option.
Abbildung 5. Gerät unter Windows 10 hinzufügen
Im nachfolgenden Menü erhalten Sie eine Liste der nahegelegenen Bluetooth-Geräte. Um eine Verbindung herzustellen, wählen Sie den Computer aus, mit dem Sie kommunizieren möchten. (Sie müssen möglicherweise Ihre Identität durch Eingabe einer auf beiden Displays angezeigten PIN authentifizieren.)
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Sobald eine Verbindung hergestellt wurde, klicken Sie auf das Bluetooth-Symbol im Benachrichtigungsbereich Ihrer Taskleiste.
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Um Dateien zu übertragen oder zu empfangen, wählen Sie Datei senden oder Datei empfangen aus dem Menü.
Abbildung 6. Bluetooth-Dateiübertragung unter Windows 10
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Sie können einem Personal Area Network beitreten oder es einrichten, um eine Internetverbindung mit dem anderen Gerät zu teilen.
Abbildung 7. Bluetooth-PAN-Geräte unter Windows 10
Wie sichert man ein persönliches Netzwerk?
Um Ihr Personal Area Network (PAN) zu schützen, müssen Sie zunächst die Risiken und Sicherheitsprobleme verstehen, die damit verbunden sind.
Persönliche Netzwerke sind oft vom lokalen Netzwerk getrennt, daher kann eine Standard-Sicherheitsüberprüfung des lokalen Netzwerks Schwachstellen im PAN übersehen.
Persönliche Netzwerke sind oft auf eine nahegelegene Region beschränkt, aber wenn sie gehackt werden, kann sich der Schaden auf andere Bereiche Ihres Lebens ausbreiten. Sobald ein Netzwerk gehackt wurde, können Diebe auf Ihre persönlichen Informationen zugreifen und diese stehlen, sowie Malware installieren und Gespräche abhören. Wenn diese Faktoren untersucht werden, ist es offensichtlich, dass Ihr persönliches Netzwerk geschützt werden muss.
Sobald ein einzelnes Gerät in Ihrem Netzwerk infiltriert wurde, könnte ein Hacker in der Lage sein, weitere Teile Ihres persönlichen oder Heimnetzwerks zu betreten. Sie können Spoofing-Angriffe starten und Ihr Netzwerk nutzen, um Angriffe gegen andere Netzwerke zu starten. Sobald ein Personal Area Network kompromittiert wurde, sind alle Geräte, die eine Verbindung teilen, gefährdet.
Die folgenden sind die Hauptschwächen eines Personal Area Networks:
- Standortprivatsphäre: Wenn ein Mobiltelefon Teil eines Personal Area Networks ist, besteht die Möglichkeit, dass ein Angreifer Bluetooth-Übertragungen abfangen und die Hardware-Adresse des Geräts herausfinden kann. Dies gefährdet die Identifizierung des Benutzers und ermöglicht es, seinen Aufenthaltsort zu verfolgen.
- Bluesnarfing: Bluesnarfing ist der Akt des Stehlens von Informationen von einem Gerät über Bluetooth. Mit den richtigen Werkzeugen können Hacker Daten aus bis zu 300 Fuß Entfernung stehlen. Diese Art von Verbrechen kommt häufig in Cafés und Bibliotheken vor. Einbrecher können auf alle Daten Ihres Telefons zugreifen und sogar Anrufe tätigen, die Ihre Telefonrechnung in die Höhe treiben.
- Schwachstellen in genutzten Geräten: Internet-of-Things (IoT)-Geräte sind anfällig für Angriffe. IoT-Geräte sind aufgrund ihrer leichten Ausnutzbarkeit ein häufiges Ziel für Hacker. Häufig sind die Sicherheitsfunktionen und Authentifizierungsmethoden schwach. Darüber hinaus versäumen es die Hersteller, Sicherheitsupdates bereitzustellen, wenn eine neue Schwachstelle entdeckt wird.
Durch die Einhaltung dieser Empfehlungen können Sie Ihr Personal Area Network schützen. Die folgenden sind Gegenmaßnahmen für die primären Schwachstellen:
- Standortprivatsphäre garantieren: Der Schutz der Standortdaten ist ein kritisches Sicherheitsproblem in einem drahtlosen persönlichen Netzwerk. Glücklicherweise gibt es Lösungen für dieses Problem. Das Mittel besteht darin, zu verhindern, dass ein Angreifer die genaue Identität des Geräts bestimmen kann. Verwenden Sie immer die neueste Bluetooth-Version. Halten Sie die Software auf Ihrem Gerät auf dem neuesten Stand. Und, am wichtigsten, Standortdienste sollten nur aktiviert werden, wenn sie benötigt werden. Nutzen Sie den Flugmodus, wenn Sie das Smartphone nicht verwenden. Stellen Sie sicher, dass Bluetooth und Wi-Fi ausgeschaltet oder im "Nicht sichtbar"-Modus sind, selbst wenn der Flugmodus aktiviert ist.
- Schutz vor IoT-Schwachstellen: Es ist unmöglich, ein Personal Area Network zu schützen, wenn die Schwachstellen von IoT-Geräten nicht behoben werden. Stellen Sie sicher, dass alle Geräte, die mit Ihrem PAN verbunden sind, von renommierten Unternehmen hergestellt werden. Die Lieferanten sollten angemessene Updates bereitstellen. Stellen Sie sicher, dass die Standardpasswörter auf den Geräten während des Einrichtungsprozesses aktualisiert werden. Verwenden Sie immer eindeutige, komplizierte Passwörter. Verwenden Sie niemals die Plug-and-Play-Funktionalität bei Geräten; richten Sie stattdessen jedes Gerät einzeln ein. Erstellen Sie immer ein separates Netzwerk für Internet of Things (IoT)-Geräte, Drucker und andere verbundene Geräte, wenn Sie ein Personal Area Network in einem Homeoffice-Umfeld nutzen. Diese Netzwerksegmentierung kann verhindern, dass ein erfolgreicher Angriff zu einem Sicherheitsalbtraum wird. Die Mehrheit der aktuellen drahtlosen Heimrouter verfügt über diese Funktion.
- Reduzierung von Bluesnarfing-Angriffen: Bluesnarfing ist keine neue Art von Übergriff, aber es ist nicht weniger grausam als andere. Denken Sie daran, dass Bluesnarfing eine andere Art von Bluetooth-Angriff ist, und verwenden Sie die standardmäßigen Bluetooth-Abwehrmaßnahmen, um ihn zu bekämpfen. Zusätzlich sollten Sie niemals Koppelungsanfragen akzeptieren, die Sie nicht erwartet haben. Fordern Sie die Zustimmung des Benutzers für alle Verbindungsanfragen in den Einstellungen Ihres Telefons an. Beim erstmaligen Anschließen eines neuen Geräts ist es wichtig, dies in einer privaten Umgebung zu tun. Verknüpfen Sie neue Geräte niemals in einem öffentlichen Raum. Beim erstmaligen Koppeln findet eine anfängliche Authentifizierung und Genehmigung statt. Diese Verfahren sind anfällig für Abhör- und Man-in-the-Middle-Angriffe.