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Technikerarbeit von Daniel Schmidt

1. Abb 11 Test 1 Devolo 2 Etage Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 1 Etage Panasonic 4 44 1 145 3 2 32 9 35 3 3 1 39 9 143 3 37 4 I 42 5 12 26 1 37 1 5 6 16 9 31 3 2 6 5 7 9 0 411 6 7 7 3 120 6 8 0 0 10 0 0 11 15 11 33 8 Abb 12 Test 1 Panasonic 1 Etage 21 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 28 2 Etage Panasonic 0 0 0 41 2 8 15 1 9 16 4 13 5 8 17 7 _ 0 0 Abb 13 Test 1 Panasonic 2 Etage Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 29 6 3 3 Auswertung Netgear 61 9 Mbit s 3 5 18 7 Mbit s Devolo 17 0 61 2 Mbit s 13 5 40 8 Mbit s Panasonic 0 45 3 Mbit s 0 17 7 Mbit s Bis auf einige Ausf lle der Panasonic Adapter kann die bertragungsgeschwindigkeit bei einer 1zul Verbindung f r einen schnellen Datentransport als ausreichend eingestuft werden Bei herk mmlicher Ethernet Verkabelung sollte die bertragungsgeschwindigkeit von Inbound und Outbound nahezu gleich sein Im Test war die Geschwindigkeit des Outbound Traffics allerdings
2. unnenen BAM NV OB ee ee 6 4 2 Netgear HDX101 Powerline HD Netzwerkadapter n 6 4 3 Devolo dLAN ZIUAV BIO eisernen 6 4 4 Panasonic BL PA 100 ee ee een Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 5 6 45 AUSWEerlUns aan 32 6 5 Test 3 Koexistente Netzwerke unterschiedlicher Hersteller herstellerintern 32 6 1 Vorbereltuns lee ee 32 623 2 AUSWEIIUNS rennen seehsendeidies 33 6 6 Test 4 Kompatibilit t m t Adaptern anderer Hersteller 33 6 7 Weitere Ergebnisse der Praktischen TestS eiccen E 34 6 7 1 Favorisierter Powerline Hersteller 22222220000ssssseeennnnnnnnnnnnsssnnneneeeennenn 34 6 7 2 Faktoren f r Geschwindigkeitseinbu en 22222222220202200000snnnnnnnnnnnennnnnnenn 34 7 Elektromagnetische Vertr glichkeit ssssssssssssssssssssnnnnensssssnnnnssnnnnnssssssssssssnnnee 35 8 Praxistestreihe 2 Medizinische Aspekte 00000000000sssuuensssnnnnnunnsssssnnnnnnssssssnnennne 36 8 1 Test 1 Beeinflussung von EKG Ger ten durch Powerline 36 8 2 Test 2 Beeinflussung von Powerline Adaptern durch HF Chirurgieger te 38 9 Elektrische Sicherheit as HE 42 10 R s k6 Management u ee 44 10 Risko Anayse DEVO lOr a a O a 45 10 1 1 Festlegung des Bestimmungsgem en Gebrauchs Zweckbestimmung 45 10 1 2 Identifizierung der G
3. gt 45 Mbit s gute Verbindung gr ne Kennzeichnung Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 23 6 3 2 Durchf hrung 1 Etage Netgear 4 60 6 60 2 2 60 9 58 6 12 55 2 58 0 3 1 57 2 158 6 61 9 59 7 5 6 39 3 148 4 32 9 42 9 31 7136 1 7 34 8 143 5 8 21 21 31 4 10 10 1 22 9 11 40 6 46 1 Abb 8 Test 1 Netgear 1 Etage o0 oL To S Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 1 Etage Devolo 4 54 2 155 7 2 48 3 51 0 6 22 6 43 8 7 25 1 43 1 3 1 58 1 61 2 51 8 58 5 12 55 1 58 3 5 6 25 6 43 8 17 91 42 9 8 17 0 42 1 10 22 0 36 0 11 37 4 145 5 Abb 10 Test 1 Devolo 1 Etage 23 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 26 2 Etage Devolo u 16 13 5 37 2 14 9 I 38 1 15 14 7 139 8 13 28 1 40 4 14 28 3 40 8
4. 3 Abs 1 2 Devolo AG Handbuch dLAN AVpro2 2007 3 Netgear Inc HDX101 Datenblatt 2004 ftp ftp netgear de download HDX101 datenblatt_hdx101 pdf 4 Netgear Inc Netgear Installationsanleitung 2006 5 Panasonic Co Panasonic Wichtige Informationen 2006 14 Tabellenverzeichnis Alle Internetquellen wurden zuletzt am 1 5 2009 um 19 17 Uhr berpr ft Tabelle 1 Herstellerangaben der Powerline Adapter Daniel Schmidt aus Gebrauchsanweisung Panasonic Gebrauchsanweisung Devolo Datenblatt Netgear Artikel Steckdosen Netz C t 2007 Heft 10 http www amazon de Netgear HDX101 100ISS Powerline Ethernet Adapter dp BOOOFU7F8U ref st_1_1 1e UTF8 amp s ce de amp gid 1240870282 amp s r 1 1 Tabelle 2 Spannweiten des Traffics Inbound und Outbound Daniel Schmidt 2009 15 Bildverzeichnis Alle Internetquellen wurden zuletzt am 1 5 2009 um 19 17 Uhr berpr ft Abb 1 Modulation der Netzspannung http www chip de artikel HomePlug 5_12865640 html Abb 2 Umwandlung der Ethernet Informationen Daniel Schmidt 2009 Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im K
5. ul OSZ Oberstufenzentrum Informations und Medizintechnik Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus Technikerarbeit f r den Staatlich gepr ften Techniker Fachrichtung Medizintechnik vorgelegt beim Oberstufenzentrum Informations und Medizintechnik Berlin Betreuender Dozent vorgelegt von Hr Cokg ng r Daniel Schmidt Hr M ller FM71 eingereicht am 05 05 2009 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 2 Vorwort Als sich Herr Cokg ng r mit dem Vorschlag an mich wandte eine Technikerarbeit zum Thema Powerline zu schreiben war ich hellauf von dieser Idee begeistert Privat interessierte mich dieses Thema schon eine ganze Weile jedoch hatte ich bislang nicht die M glichkeit diese Technik einmal auszuprobieren Ich konnte es gar nicht erwarten mit dem Testen zu beginnen denn so ganz konnte ich es nicht glauben dass Daten fehlerfrei ber die Stromleitung bertragen werden konnten und dies bei einer h heren bertragungsgeschwindigkeit als WLAN Mit Herrn Kie von der IT Abteilung der Charit hatte ich einen kompetenten Fachmann an meiner Seite der mich bei Fragestellungen zum Thema Vernetzung stets unterst tzte Von der Charit wurden mir zudem insgesamt 15 Powerline Adapter und ein Netbook zur Verf gung gestellt wodurch ich gro e Freiheiten bei der Durchf hrung meiner Arbeiten besa Mit Spannung packte ich die neuen Errungensc
6. und gleichzeitig unempfindlich gegen ber elektromagnetischen St rungen zu sein Emission Immission St rquelle St rsenke Abb 18 Elektromagnetische Vertr glichkeit E n Ger t das St rungen aussendet wird als St rquelle bezeichnet Es strahlt St rungen zum Einen ber die angeschlossenen Leitungen leitungsgebundene Emission und zum Anderen ber den Raum ab Ein Ger t bei dem eine Strahlungsaufnahme Immission egal ob leitungsgebunden oder ber den Raum stattfindet wird als St rsenke bezeichnet Der Weg zwischen Quelle und Senke wird als Kopplungspfad bezeichnet Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 36 Im Bereich der Medizin kommt der Elektromagnetischen Vertr glichkeit eine besonders hohe Bedeutung zu da es lebensgef hrlich sein kann wenn ein medizinisches Ger t durch elektromagnetische St rungen am einwandfreien Betrieb gehindert wird Ein EKG Ger t verarbeitet beispielsweise sehr geringe Spannungen im Bereich von 1 mV die schon durch kleinste St rpegel beeinflusst werden k nnen In diesem Falle w re eine Fehldiagnose noch viel dramatischer als ein v lliger Funktionsausfall Powerline Ger te versenden hochfrequente S gnale ber das gesamte Stromnetz wodurch alle elektrischen Leitungen sowie das Netzkabel des Adapters unfreiwillig zur Antenne werden und einen Teil ihres Signals ber den Raum abstrahlen Diese Strahlung muss so gering sein
7. 255 255 255 0 SG 192 168 1 1 SG 192 168 1 1 MAC 00 04 61 92 A6 50 MAC 00 1E 68 EA E4 75 Abb 6 Test 1 Testaufbau Der Server wird ber einen Powerline Adapter an eine Steckdose der Wohnung angeschlossen Per Laptop und einem weiteren Adapter wird der Durchsatz jeder Steckdose zum Server ermittelt Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus Die 17 gemessenen Steckdosen s nd folgenderma en gegliedert 1 Etage 1 Wohnzimmer 1 Wohnzimmer 2 Wohnzimmer 3 Wohnzimmer 4 Flur K che 1 K che 2 K che 3 K che 4 Bad CP ee Be u o REN Steckdosen Nr Outbound Traffic 1 61 9 59 7 Inbound Traffic Abb 7 Legende der Zeichnungen ll Wohnraum I 12 Schlafzimmer 2 Etage 13 Wohnraum II 1 14 Wohnraum II 2 15 Wohnraum III 1 16 Wohnraum III 2 17 Wohnraum III 3 F r die 3 unterschiedlichen Adapter existieren jeweils 2 Raumpl ne in denen alle getesteten Steckdosen vermerkt sind Zu jeder Steckdose ist die aus jeweils vier Messungen gemittelte Geschwindigkeit f r Inbound Traffic und Outbound Traffic in Mbit s angegeben F r den Test wurden alle offensichtlichen potentiellen St rquellen vom Netz getrennt um einer Beeinflussung der Testergebnisse vorzubeugen Zus tzlich zeigt ein Farbcode die Qualit t der Verbindung 0 19 9 Mbit s schlechte Verbindung rote Kennzeichnung 20 45 Mbit s mittelgute Verbindung gelbe Kennzeichnung
8. da sie einen hohen Rauschpegel im Hausnetz erzeugen Zus tzlich beeinflusst jede induktive Last aus Motoren von Waschmaschinen Bohrmaschinen oder Trafos von Halogen Leuchten das Tr gersignal Hauptst rursachen s nd das Schaltnetzteil des PCs oder Elektromotoren in Mixern Die VDE schreibt zwar Grenzwerte f r die induktive Last vor die Summe aller St rquellen verursacht jedoch trotzdem einen erheblichen Unterschied n der bertragungsqualit t des Powerline Netzwerkes Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 58 11 3 Fazit Das Netzwerk im Krankenhaus besitzt eine sehr hohe Relevanz da dort s mtliche Patientendaten sowie Untersuchungsergebnisse gespeichert und versendet werden Damit alle Anwender auf diese Daten zugreifen k nnen muss eine hohe Bandbreite sichergestellt sein Spontane Geschwindigkeitseinbr che k nnen hier fatale Folgen haben Powerline stellt keinen gleichwertigen Ersatz zur herk mmlichen Ethernet Verkabelung dar und es ist nicht empfehlenswert ein gesamtes Krankenhaus ber Powerline zu vernetzen Der wohl gr te Nachteil st es dass s ch alle angeschlossenen Adapter die zur Verf gung stehende Bandbreite teilen m ssen und die Geschwindigkeit f r jeden einzelnen Anwender sinkt je mehr Adapter sich m Netzwerk befinden Hierin besteht der Vorteil der herk mmlichen Vernetzung da hier jedem Anwender die volle Bandbreite 100 Mbit s zur Verf gung s
9. umgesetzt EMV Normen Normen zur Elektromagnetischen Vertr glichkeit Damit ein Ger t den Schutzzielen der EMV Richtlinie 2004 108 EG entspricht muss es nach relevanten EMV Normen hergestellt sein F r Powerline Ger te relevante EMV Normen DIN EN 60950 Einrichtungen der Informationstechnik Sicherheit DIN EN 50412 Kommunikationsger te und Systeme auf elektrischen Niederspannungsnetzen im Frequenzbereich 1 6 MHz bis 30 MHz DIN EN 55022 Einrichtungen der Informationstechnik Funkst reigenschaften Grenzwerte und Messverfahren DIN EN 55024 Einrichtungen der Informationstechnik St rfestigkeitseigenschaften Grenzwerte und Pr fverfahren DIN EN 60601 Medizinische elektrische Ger te Diese Norm enth lt allgemeine Festlegungen f r die Sicherheit von medizinisch elektrischen Ger ten S e findet beispielsweise immer dann Anwendung wenn ein elektrisches Ger t n der Medizin verwendet werden soll Soll ein Powerline Adapter in der Medizin eingesetzt werden muss er dieser Norm entsprechen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 16 Relevante Erg nzungsnormen der DIN EN 60601 sind DIN EN 60601 1 1 Festlegungen f r die Sicherheit von medizinischen elektrischen Systemen DIN EN 60601 1 2 Zlektromagnetische Vertr glichkeit Anforderungen und Pr fungen DIN EN ISO 14971 Anwendung des Risikomanagements auf Medizinprodukte Diese Norm ersetzt die bisherige N
10. AG Handbuch dLAN AVpro2 2007 49 Devolo AG dLAN AVpro2 Datenblatt 2007 50 ftp ftp netgear de download HDX101 datenblatt_hdx101 pdf 51 http www netgear de Produkte Powerline HDX 101 datenblatt html 52 Netgear Inc Netgear Installationsanleitung 2006 53 Panasonic Co Panasonic Wichtige Informationen 2006 Ergebnis 54 http de wikipedia org wik WLAN 55 http www sti innsbruck at fileadmin documents mobileadhoc_0506 02_Oezbek_WLAN pdf 17 Selbstst ndiskeitserkl rung Hiermit best tige ich dass ich bei der Erarbeitung dieser Technikerarbeit mit dem Titel Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus keine als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel zur Erarbeitung dieser Arbeit genutzt habe Berlin den 2 Ma1 2009 Daniel Schmidt
11. Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus Sonstige Testutensilien Desktop PC Prozessor AMD Athlon 64 3000 Single Core Arbeitsspeicher 1 5 GB Betriebssystem Windows XP Professional 32 Bit Netbook Acer Aspire One Prozessor Intel Atom 1 6 GHz S ngle Core Arbeitsspeicher 0 98 GB Betriebssystem Windows XP Professional SP3 32 Bit Verwendete Software JPerf 2 0 Wireshark 1 0 5 Netgear HDX101 Konfigurationssoftware 1 0 1 9 Devolo Informer Version 23 Devolo dLAN Konfigurationsassistent 19 Abb 4 Powerline Adapter Netgear Devolo und Panasonic v 1 n r 6 2 Messmethode der Durchsatzpr fungen Ein PC wird per Powerline Adapter an das Stromnetz angeschlossen und als Server definiert Per Netbook als Client definiert und einem weiteren Adapter in einer anderen Steckdose wird die Durchsatzgeschwindigkeit der Verbindung berpr ft Dies geschieht mithilfe des Netzwerk Analyse Programms JPerf 2 0 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 20 Det 70 Matwerk performs s ensure quali al teol Abb 5 JPerf Der Client beginnt TCP Datenpakete an oe u den Server zu senden Die Sendedauer betr gt 20 Sekunden Im Sekundentakt wird die momentane bertragungsgeschwindigkeit gemessen und nach Abschluss der Sendedauer als durchschnittliche bertragungsgeschwindigkeit ausgegeben Dies ist der Inbound Tr
12. fast immer gr er als die des Inbound Traffics Kleinster Inbound Traff c im Verh ltnis zum Outbound Traffic in Prozent Netgear 44 des Outbounds Devolo 37 des Outbounds Panasonic 14 des Outbounds Diese Differenz l sst sich durch die interne Arbeitsweise der Powerline Adapter erkl ren dass dem Master Adapter Adapter des Servers vorrangig eine gr ere bertragungsgeschwindigkeit im Vergleich zum Terminal Adapter zugewiesen wird siehe Abschnitt 4 2 Intelligente Geschwindigkeitszuweisung 6 4 Test 2 Getrennte Netzwerke herstellerintern 6 4 1 Vorbereitung Um Daten vor unerlaubten Zugriff zu sch tzen bietet es sich an mehrere voneinander getrennte Netzwerke einzurichten zu denen nur ausgew hlte PCs Zugang erhalten Jeder Hersteller bietet ein Verfahren an um mehrere voneinander unabh ngige Netzwerke einzurichten Hierzu werden 4 Adapter des gleichen Herstellers mit 4 PCs an das Stromnetz angeschlossen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 30 Jeweils 2 PCs stellen ein eigenes Netzwerk dar und k nnen untereinander kommunizieren allerdings ist keine Kommunikation mit den anderen beiden PCs m glich Die Adapter befinden s ch ZN PS soo oo as soodeoeoo oo Jess ed KA NA Stromleitung physikalisch im selben Stromnetz e Q ZN CEEE E d NA werden aber logisch voneinander getrennt Abb 14 Getrennt
13. glich war war der Support Service von Devolo stets einwandfrei E Mails wurden kurz und informativ innerhalb von wenigen Tagen beantwortet und auch die Service Hotline erwies s ch als kompetent be kurzen Wartezeiten 6 7 2 Faktoren f r Geschwindigkeitseinbu en St reinfl sse durch andere Ger te im Stromnetz Die bertragungsgeschwindigkeit sinkt wenn andere Ger te das Stromnetz belasten Wurde beispielsweise die Ladestation einer elektrische Zahnb rste direkt neben einem Powerline Adapter an das Stromnetz angeschlossen hatte das Auswirkungen auf die bertragungsgeschwindigkeit So sank bei den Netgear Adaptern der Inbound von 10 0 Mbit s auf 6 68 Mbit s ab Outbound war ein Abfall von 26 0 Mbit s auf 12 6 Mbit s feststellbar Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 35 Sporadisch war es n cht m glich eine Verbindung herzustellen Ursache hierf r waren vermutlich weitreichende starke Belastungen des Stromnetzes die allerdings nicht lokalisiert werden konnten Anzahl der Adapter Netze Zwar ist die bertragungsgeschwindigkeit abh ngig von der Anzahl der Adapter im Stromnetz jedoch senkt auch das Erstellen von getrennten Netzen die bertragungsgeschwindigkeit 7 Elektromagnetische Vertr glichkeit Die elektromagnetische Vertr glichkeit kurz EMV st definiert als die Eigenschaft eines Betriebsmittels Ger t keine elektromagnetischen St rungen zu verursachen
14. vor wenn das Stromkabel oder der Stecker besch digt ist wenn das Ger t mit Fl ssigkeit bersch ttet wurde oder Gegenst nde n das Ger t hinein geraten sind wenn das Ger t Regen oder Wasser ausgesetzt war wenn das Ger t nicht funktioniert obwohl alle Bedienungsanweisungen ordnungsgem befolgt wurden wenn das Geh use des Ger tes besch digt ist Versuchen Sie nicht das Produkt selbst zu warten sondern wenden Sie sich f r jegliche Wartung ausschlie lich an qualifiziertes Fachpersonal Es besteht Stromschlaggefahr Sonstige Angaben Das Ger t besitzt eine Schutzisolierung und f llt somit in die Schutzklasse Il Das Ger t ist nicht f r die Anwendung im Au enbereich geeignet Das Ger t ist CE konform Benannte Stelle ist 0682 Cetecom ICT Services GmbH Das Ger t entspricht den EMV Normen EMV 2004 108 EG EN 55022 Class A EN 50412 und EN 60950 10 1 2 Identifizierung der Gefahrenursachen Gef hrdung durch Energien Elektrische Energie Zwar w rd vom Hersteller geraten nur das beiliegende Netzkabel zu verwenden allerdings ist die Sicherheit von Patienten Anwendern und Dritten nicht gef hrdet wenn ein anderes Netzkabel mit Kleinger testecker nach IEC 603207 verwendet wird solange dieser nicht besch digt ist Gleiches gilt f r das verwendete Ethernet Kabel Devolo AG 2007 s Zitatverzeichnis Nr 2 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerli
15. Anwender keine Master Terminal Zuweisung Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 12 durchf hrt wird derjenige Adapter als Master deklariert der als Erster Zugang zum Stromnetz hat Steht eine hohe bertragungsbandbreite zur Verf gung wird diese gerecht auf alle Adapter verteilt Sinkt die bertragungsbandbreite da St rquellen im Netz bertragungskan le blockieren findet eine Priorisierung statt Der Master erh lt den Gro teil der bertragungsbandbreite den Terminals kommt demnach ein geringerer Anteil der Bandbreite zu Diese Zuweisung wird st ndig angepasst So wird beispielsweise die Bandbreite eines Terminal Adapters erh ht wenn dieser gro e Datenmengen bertr gt allerdings beh lt der Master Adapter stets die oberste Priorit t 4 3 Topologie des Netzwerkes Be Powerline herrscht eine physikalische Bustopologie vor d h dass alle Ger te an einer Leitung angeschlossen sind und immer nur ein Ger t senden oder empfangen kann 4 4 Reichweite und Signalqualit t In erster Linie gibt die Leistung des Adapters Auskunft ber die maximale Reichweite des Netzwerkes jedoch spielt auch die Qualit t der Leitungen eine Rolle Der HomePlug Standard erreicht theoretisch eine Reichweite von 200 300 m innerhalb eines Stromkreises Angeschlossene Ger te und St rquellen innerhalb des Stromnetzes d mpfen die S gnalqualit t zus tzlich Ein Stromz hler begrenzt d
16. affic Im Anschluss sendet der Server in gleicher Weise an den Client Die Geschwindigkeit der 20 sek ndigen bertragungszeit wird ebenfalls ausgeworfen Dies ist der Outbound Traffic Dieser Vorgang wird jeweils 4 mal durchgef hrt um einen repr sentativen Mittelwert der jeweiligen Steckdose Verbindung zu erhalten Genaue Einstellungen im Programm JPerf Parallel Streams Listen Port Num Connections Application layer options Enable Compability Mode Transmit Output Format Report Interval Testing Mode Test Port Representative File Print MSS Transport layer options TCP Buffer Length TCP Window Size l 5 001 0 Off 20 Seconds MBits ls Trade 5 001 None Off On 2 MBytes 128 KBytes Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 21 Max Segment Size 1 Kbytes TCP No Delay Off IP layer options TTL l Type of Service None Bind to Host None IPv6 Off 6 3 Test 1 1zul Verbindung zwischen zwei Rechnern 6 3 1 Vorbereitung Ein wichtiges Kriterium zum Beurteilen von Netzwerken aller Art ist die Geschwindigkeit mit der Daten bertragen werden k nnen Anhand einer zweist ckigen Testwohnung soll die Geschwindigkeit des Netzwerk Traffics von einer festen Steckdose zu allen anderen Steckdosen der Wohnung ermittelt werden Ethernet Server PC gt Netbook IP 192 168 1 34 IP 192 168 1 35 SN 255 255 2550 SN
17. as Programm JPerf bei bekannten Einstellungen im Dauerbetrieb verwendet Direkt neben der Steckdose des einen Adapters wird das HF Chirurgieger t ans Stromnetz angeschlossen eingeschaltet und die Schneide Funktion ausgef hrt Als Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 40 Ersatz f r einen Patienten wird ein Lastwiderstand mit der aktiven Elektrode und dem Anschluss f r die Neutralelektrode verbunden Dieser Test wird zwei Mal durchgef hrt einmal f r das ICC 50 und einmal f r das ICC 400 Auswertung ICC 50 Beim Erbe ICC 50 l sst sich die maximale Leistung von 1 50 Watt regulieren Weder bei minimaler Leistung noch bei maximaler Leistung lie en sich Beeinflussungen der bertragungsgeschwindigkeit der Powerline Verbindung feststellen die Bandbreite war ann hernd konstant und blieb bei ca 65 Mbit s ICC 400 Beim Erbe ICC 400 l sst sich sowohl der Koagulationsgrad in Stufen von 0 10 regulieren als auch die Leistung in Stufen von 0 10 einstellen Das Erbe ICC 400 weist eine deutlich h here Leistung auf als das ICC 50 wodurch auch h here St rungen im Stromnetz auftreten Eine Messung mit einem Oszilloskop ergab dass das Erbe ICC 400 Netzr ckwirkungen von 800 kHz erzeugt wobei die Amplitude je nach Einstellung zwischen 2 und 15 Volt liegt Die Powerline Verbindung wurde bei unterschiedlichen Einstellungen am HF Chirurgieger t unterschiedlich stark beeinfl
18. ch geringerem Planungsaufwand Die Idee Daten ber das Stromnetz zu versenden ist nicht ganz neu Bestehende Produkte sind schon seit 2003 erh ltlich wobei sich die Technologie st ndig weiterentwickelt Aufgrund verschiedener Hersteller etablierten sich verschiedene Namen doch das grunds tzliche Funktionsprinzip blieb stets gleich 3 Die Unterscheidung PowerLAN und PLC 3 1 PowerLAN PowerLAN ist ein Verfahren zum Erstellen eines lokalen Netzwerkes bei dem das Stromnetz als bertragungsmedium dient auch als Inhouse Powerline bezeichnet Im Vergleich zu PLC arbeitet PowerLAN mit wesentlich geringeren Sendepegeln wodurch die Abstrahlung deutlich geringer ist G ngige Standards sind 3 1 1 HomePlug HomePlug z B HomePlug 1 0 HomePlug Turbo HomePlug AV der g ng gste Standard f r PowerLAN Bandbreiten bis zu 200 Mbit s sind je nach Generation bei einer Reichweite von 200 300 m m glich Das Frequenzband reicht bei der aktuellen Generation HomePlug AV von 1 8 bis 30 MHz Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 9 3 1 2 UPA Die Universal Powerline Association hat es sich zum Ziel gemacht einen einheitliches Verfahren f r die Vernetzung ber die Stromleitung einzuf hren Der UPA Standard Powerline HD ist zum HomePlug Standard nicht kompatibel UPA standardisierte Ger te verwenden ein Frequenzband von 2 32 MHz 3 1 3 HD PLC Der eigens von Panasonic eingef hr
19. cheidung PowerLAN und PLC s00s00000000s00000ssnnnnunnsssssnnnnnnnnnnnnnnne SEPONO E a ee Sehe ES a E O EEI AN A AEA E E 2 8221 UPAO E A E A E E E EAA E A E E 21 D a DE u E o nee ee een ee 3 2 Powerline Communication PLC 222uuussssnnnnssssssseeenennnnnnsnnsnnnneenennnnnnenn 4 EUNKGODSPITINZID a5 A Ehe rar Un d PON T e E E A 4 2 Intelligente Geschwindigkeitszuweisung uunneessessnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn ann 4 3 Topologie des NT Wk en edit 4 4 Reichweite und Signalqualit t s0eeeeeeeeeenennnnnenennnnnnnnennnnenennnnnn 4 NV LSOHIUS SC IIND ee ee DE ee ee ee DEN ee ee 0 6 DL 2 gt E NEE EUR EEE ESEL NER NEN E E CR RENNENS EURE 4 65 Kompa DIE ee ee ee ee ee 5 Gesetzliche Bestimmungen und Normen sssssssssssssssnnnsnsssssnsnsssnnnnnnssssnsssssssnnee 3 1 Deiiische Best nmuneen en ee ee 5 2 Europ ische Bestimmungen uueeeeeeseesesnessenennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 5 3 Internationale Besunming nn nee 6 Praxistestreihe 1 Informationstechnische Aspekte s0ss0000000000ssnuuensssnnnnnennne CLN OD ee ee ee 6 2 Messmethode der Durchsatzpr fungen uuu00ssseeeeeeeeeeeeeneneneneeenneeneeeeennn 6 3 Test 1 1zul Verbindung zwischen zwei Rechnen eeeene 03 1 Vorbei 00 ebenen ebenen 6 3 De U ee ne ne nen 03 SAUSW OLDIES een ee EE E AAE er rer N 6 4 Test 2 Getrennte Netzwerke herstellerintern
20. d das vorhandene Stromnetz im Haus zur Einrichtung eines Netzwerkes benutzt Auf die Netzspannung von 230 Volt wird ein bin res Signal moduliert Power Distribution u wer er BE er u ee u a m h Digital Power Line Abb 1 Modulation der Netzspannung Die Adapter werden entweder per Netzkabel oder direkt in die Steckdose gesteckt und durch ein Netzwerkkabel Patchkabel mit der Netzwerkkarte eines Computers oder eines anderen elektrischen Ger tes verbunden 010011101 010011101 N er Ethernet Abb 2 Umwandlung der Ethernet Informationen 4 1 Ethernet und Powerline Das System l sst sich in zwei Bereiche einteilen Die Ethernet bertragungstrecke und die Powerline bertragungstrecke Zun chst werden die zu versendenden Daten ber eine herk mmliche Ethernet Verbindung vom PC zum Powerline Adapter bertragen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 11 Der Powerline Adapter teilt nun den Frequenzbereich in hunderte von Kan len auf die jeweils einen Teil des Datenstromes bertragen sollen Dieses Verfahren wird OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing genannt Die einzelnen Kan le des Frequenzbandes existieren nicht wirklich da sie jeweils keine eigenen Sender und Empf nger besitzen Daher werden diese als virtuelle Kan le des Frequenzbereichs bezeichnet Der Sender teilt das Datensignal in kleine Pakete auf die dann auf die untersch
21. daf r sind die mangelnden finanziellen Mittel sowie ein zu gro er zeitlicher Aufwand Diese Arbeit befasst sich nicht mit der Technik PLC Einspeisung des Internets von au en ber Stromkabel Es soll ausschlie lich Inhouse Powerline untersucht werden 1 3 Meilensteine 30 6 2008 Themensuche Kontaktaufnahme zu Frank K e Charite Berlin zwecks Unterst tzung 10 7 2008 Erste Kl rung des Arbeitsfeldes und der Techniker Arbeit mit Frank Kie 11 7 2008 Beginn der Recherche Arbeiten zum Arbeitsprinzip von bestehenden Daten bertragungssystemen 7 10 2008 Festlegung der Rahmenbedingungen in Zusammenarbeit mit Herrn Pieper und Herrn Kie 01 2009 Informationssuche und Vorbereitung 3 2 2009 Lieferung der Powerline Adapter 02 2009 Durchf hrung der Praxistestreihe 1 04 2009 Durchf hrung der Praxistestreihe 2 30 4 2009 Abschlie ende berarbeitung Fehlerkorrektur Verweise Fu noten u eres Erscheinungsbild usw 5 5 2009 Abgabe der Arbeit 1 4 Aufwand Der zeitliche Aufwand betrug 1 2 Semester Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 1 5 Material Es wurden Powerline Adapter der Hersteller Netgear Devolo und Panasonic als prim re Testobjekte verwendet 1 6 Praxis Tests 1 6 1 Testreihe 1 Aufbau eines Netzwerkes mit mehreren Adaptern Hierbei sollen folgende Fragestellungen gel st werden Welche Geschwindigkeiten sind m glich Lassen s
22. dapter sollte n cht fallen gelassen werden da d es das Geh use besch digen k nnte Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 5 Das Ethernet Kabel sollte nach M glichkeit mit Kabelbindern ordnungsgerecht verlegt werden um einerseits ein Stolpern von Personen andererseits das Herausrei en des Ger tes aus der Steckdose zu vermeiden Gef hrdung durch Umwelteinfl sse Das Ger t sollte nicht in der N he von gro en W rmequellen stehen da die Ger te im Betrieb hohe Temperaturen erreichen Eine weitere Erw rmung k nnte die Systemkomponenten besch digen Beim Abzi ehen des Ethernetkabels muss der Clip nach unten gedr ckt werden bis s ch das Kabel leicht entfernen l sst Das Ger t sollte vor Fl ssigkeiten jeder Art gesch tzt werden Auch die Reinigung sollte nur mit einem trockenen sauberen Tuch erfolgen Da es unwahrscheinlich erscheint dass das Ger t keinerlei elektromagnetische St rungen erzeugt sollte das Ger t einem entsprechenden Testverfahren unterzogen werden das d e Abstrahlung ermittelt Das Ger t sollte nicht im Freien angewendet werden Gef hrdung durch falsche Anwendung Die Standard Netzkennung sollte sofort nach dem Anschluss der Adapter mit Hilfe der mitgelieferten Software ge ndert werden um unerlaubten Zugriff zum Netzwerk zu vermeiden Eine Gebrauchsanweisung im herk mmlichen Sinne wird nicht mitgeliefert Auf der beigef gte
23. dass andere Ger te insbesondere strahlungssensible Ger te wie EKG Ger te und Herzschrittmacher nicht davon beeinflusst werden Im folgenden Abschnitt werden die Powerline Adapter auf ihre elektromagnetische Vertr glichkeit berpr ft 8 Praxistestreihe 2 Medizinische Aspekte In dieser Testreihe soll das Zusammenspiel zwischen medizinischen Ger ten und den Powerline Adaptern untersucht werden 8 1 Test 1 Beeinflussung von EKG Ger ten durch Powerline Verwendete Testutensilien PC s ehe Praxistestreihe 1 Netbook siehe Praxistestreihe 1 2 Devolo dLAN 200A V Adapter Marquette Hellige Micro Smart EKG Patientensimulator Phantom 320 Vorbereitung Es wird eine Powerline Verbindung zwischen einem PC und einem Netbook hergestellt w hrend im selben Stromnetz ein EKG Ger t angeschlossen ist Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 37 Um eine hohe Abstrahlung herzustellen wird die Powerline Verbindung m glichst stark belastet Hierzu wird eine Datei von 158 Mb vom PC zum Netbook gesendet Die Elektrodenleitungen des EKG Ger tes werden um die ausgebreiteten Netzkabel der Powerline Adapter gewickelt um Abstrahlungen seitens der Netzkabel m glichst unged mpft aufnehmen zu k nnen Phantom 320 1AT i n UUODUTO DT Da Di Den A erh Stromleitung Powerline Adapter Micro Smart EKG Abb 18 Test 1 Messaufbau An die EKG Elek
24. der Handhabung Der dLAN 200 AVpro2 Adapter wird ber das beiliegende Netzkabel an das Stromnetz angeschlossen und mithilfe des beiliegenden Ethernet Kabels mit einem PC verbunden Auf der R ckseite muss der Schalter zur Wahl des bertragungsmediums auf PLC gestellt werden um das Stromnetz als bertragungsmedium zu verwenden Im Anschluss wird die mitgelieferte Software auf dem PC installiert mit der sich das Netzwerk berwachen l sst Devolo Informer Software und ein individueller Netzwerkschl ssel vergeben werden kann dLAN Konfigurationsassi stent Warnungen und Sicherheitshinweise Das Ger t darf n cht ge ffnet werden Es befinden s ch keine durch den Anwender zu wartenden Teile m Inneren des Ger ts Verwenden Sie das Ger t ausschlie lich an einem trockenen Standort Verwenden Sie zum Anschluss des Ger tes immer das beiliegende Netz werkkabel Stecken Sie keine Gegenst nde in die ffnungen des Ger ts Um das Ger t vom Stromnetz zu trennen ziehen Sie den Netzstecker Setzen Sie das Ger t nicht direkter Sonneneinstrahlung aus Devolo AG 2007 s Zitatverzeichnis Nr 2 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 46 Schlitze und ffnungen am Geh use dienen der Bel ftung und d rfen weder verstopft noch abgedeckt werden Das Ger t darf nicht in direkter N he eines Heizk rpers aufgestellt werden Das Ger t sollte nur an Pl tzen aufg
25. dieser noch mindestens bis 2010 n der Entwicklung 6 Praxistestreihe 1 Informationstechnische Aspekte 6 1 Vorbereitung Da theoretische Erkenntnisse f r eine gr ndliche Beurteilung nicht ausreichend sind soll im Folgenden eine praktische Testreihe durchgef hrt werden Diese erste Testreihe befasst sich mit den informationstechnischen Aspekten wie bertragungsgeschwindigkeit Verl sslichkeit der Verbindung oder der Erstellung von getrennten Netzen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 18 Hierf r liegen jeweils 5 PowerLAN Adapter von 3 verschiedenen Herstellern vor Powerline Standard Powerline HD HomePlug AV HD PLC LAN Standard IEEE 802 3 IEEE 802 3 IEEE 802 3 IEEE 802 3u IEEE 802 3x IEEE 802 3u IEEE 802 3u Chipsatz DS2 Intellon Panasonic Nennleistung 6 3 W 5 5 W 3 8 W Verschl sselungsart DES 3DES 128 Bit AES 128 Bit AES Gr e des Netzwerkes 32 64 16 Bandbreite Brutto 200 Mbit s 200 Mbit s 190 Mbit s Bandbreite Netto gt 80 Mbit s 60 Mbit s 42 Mbit s Frequenzband 2 32 MHz 1 8 30 MHz 4 28 MHz Modulationsverfahren OFDM OFDM OFDM Elektrische Sicherheit UL zertifiziert CE 0682 CE 0682 CE Kennzeichen EMV FCC Part 15 EMV EN 55022 Class B 2004 108 EG EN 55024 EN 55022 Class A EN 60950 EN 50412 EN 60950 Kompatibilit t Koexistent zu Koexistent zu Keine Angabe HomePlug 1 0 HomePlug 1 0 HomePlug Turbo Preis pro Adapter 59E 136 79 Technikerarbeit
26. e Adapter den Fehler n der Daten bertragung meldet kann ein erneutes Senden der Daten initiiert werden Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 57 Um weitere Kollisionen zu verhindern warten die Sendestationen eine zuf llig bestimmte Zeit ab bevor ein neuer Sendeversuch gestartet wird Da mit jedem Powerline Adapter die Gefahr von Kollisionen steigt sinkt die Gesamtleistung merkbar ab 11 2 2 Fehlende Abschirmung Da Stromleitungen keine Abschirmung besitzen sind D mpfungs und bersprechwerte um ein Vielfaches h her als bei Netzwerkkabeln Zus tzlich ndert sich durch An und Abstecken bzw Ein und Ausschalten von Verbrauchern die Impedanz st ndig und St reinfl sse treten auf Aufgrund dieser Tatsachen kann das einwandfreie Funktionieren nicht garantiert werden da es zu stark vom Zustand und momentanen Belastung der Leitungen abh ngig ist 11 2 3 Zu geringe Reichweite Da sich d e Reichweite eines HomePlug Netzes auf max 200 300m bel uft st es f r Krankenh user d e eine wesentlich h here Leitungsl nge aufweisen nicht geeignet da das S gnal unter Umst nden gar nicht oder unbrauchbar schwach am Empf nger ankommt 11 2 4 St rsender Der Wechselstrom aus der Steckdose ist nicht immer gleichm ig und entspricht auch nicht immer der idealen S nusform Jedes im Stromkreis angeschlossene Ger t stellt eine St rquelle f r die Daten bertragung dar
27. e Netzwerke 6 4 2 Netgear HDX101 Powerline HD Netzwerkadapter NETGEAR HDX 101 Konfigurationsprogramm a Netgear liefert zum Adapter ein Prim res Sicherheit 905 Diagnose ber PowerlineHD Ger te 2 Netzwerkkennung PowerlineHD Konfigurationsprogramm mit dem Ger tename MAC Adresse Standort Qualit t Tx Mbps Rx Mbps a Server 00223F525 D Lokal HD Yideo 200 Mbps 200 Mbps sich neb en der Priorisierun der Netbook 00223F525974 Remote Ger t HD Video 113 Mbps 148 Mbps Datensignale auch getrennte Netze einrichten lassen Uber eine Umbenennen Reset Firmware aktualisieren Powerline Option Benutzeroberfl che lassen sich C HDX101 erkennt automatisch HomePlug Adapter wie XE102 wGx 102 oder XE104 die im Powerline Netzwerk installiert sind in meinem Netwerk ist nur HDX 101 installiert C In meinem Netzwerk sind sowohl HDX101 als auch HomePlug Adapter bernehmen wie XE102 WGX102 oder XE104 installiert hiermit alle Netgear Adapter die an das Stromnetz angeschlossen NETGEAR sind konfigurieren Beenden Abb 15 Netgear HDX101 Konfigurationsprogramm Der direkt an den PC angeschlossene Adapter wird sofort erkannt anschlie end wird das Stromnetz nach anderen Adaptern durchsucht Alle Adapter werden anhand hrer MAC Adtresse identifiziert und angezeigt Im Anschluss l sst s ch d e standartm ge Netzwerkkennung der einzelnen Adapter ver ndern um versc
28. e hingegen die Koexistenz mit anderen Adaptertypen und senkte die bertragungsrate in der schlimmsten Kombination mit Panasonic um 22 2 Mbit s 6 6 Test 4 Kompatibilit t mit Adaptern anderer Hersteller Sowohl die Software von Devolo als auch jene von Netgear erkannte stets nur die eigenen Adapter Adapter anderer Hersteller wurden nicht erkannt Gr nde f r die Inkompat ibilit t l Jeder Hersteller der getesteten Ger te verwendet einen anderen Powerline Standard der von keinem der anderen Hersteller unterst tzt w rd Auch die Software ist speziell auf die Adapter des Herstellers zugeschnitten 2 Schon zu Beginn der Einrichtung ist ein virtuelles Netzwerk vorhanden denn standardm ig besitzen die Adapter eine Netzwerkkennung Netgear PowerlineHD Devolo HomeplugAV Somit durchsucht das Programm das Stromnetz nach Adaptern die die gleiche Netzwerkkennung besitzen wie der direkt an den PC angeschlossene Adapter Da die Adapter der anderen Hersteller nicht dieselbe Standard Netzwerkkennung besitzen werden sie nicht erkannt Jedoch blieb auch eine Anpassung der Netzwerkkennung ohne Erfolg Da die Adapter von Panasonic keine Software besitzen kann die Netzwerkkennung nicht ermittelt und nicht an die der anderen Hersteller angepasst werden Auswertung Es konnte be keinem der getesteten Ger te eine Verbindung mit einem herstellerfremden Adapter hergestellt werden Technikerarbeit Daniel Schmidt Un
29. eckdose gesteckt Nun m ssen die SETUP Tasten der beiden Adapter ca 1 Sekunde lang gedr ckt gehalten werden bis die PLC Anzeige blau zu leuchten beginnt Leuchtet die Anzeige im Anschluss durchgehend blau war die Anmeldung erfolgreich Warnungen und Sicherheitshinweise Bei der Verwendung dieses Produkts sind immer die grundlegenden S cherheitsma nahmen zu beachten um das Risiko eines Brands elektrischen Schocks oder von Verletzungen zu reduzieren Es ist wichtig dass Sie alle Anweisungen lesen und verstehen Bewahren Sie dieses Dokument zur sp teren Referenz auf Befolgen Sie alle Anweisungen in diesem Dokument und beachten Sie alle Warnungen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 53 Dieses Produkt darf nicht in der N he von Hitzequellen installiert werden wie Heizk rpern fen oder anderen Ger ten einschlie lich Verst rkern die W rme erzeugen Sch tzen S e das Netzkabel vor Sch den d e durch Darauftreten und Zusammendr cken verursacht werden insbesondere an Steckern Buchsen sowie der Austrittsstelle am Ger t Das Netzkabel dient als Hauptverbindung Die Steckdose sollte s ch n der N he des Ger tes befinden und leicht zug nglich sein Verwenden Sie ausschlie lich das mitgelieferte Netzkabel Das Netzkabel muss immer angeschlossen sein Es ist normal dass das Ger t w hrend der Verwendung warm wird Zur Vermeidung eines Brands oder elek
30. edizin angewendet werden soll muss eine Risikobewertung durchgef hrt werden Die Vorgaben hierf r werden n der Norm DIN EN ISO 14971 Anwendung des Risikomanagements auf Medizinprodukte festgelegt Ziele des Ris ko Managements ist die Analyse Bewertung und Beherrschung des Risikos welches von einem Betriebsmittel ausgeht um die Sicherheit von Patienten Anwendern und Dritten zu gew hrleisten Der erste Teil befasst sich mit den Informationen die der Hersteller in der Gebrauchsanweisung auff hrt Im zweiten Teil werden Risiken und ihre Ursachen behandelt die nicht vom Hersteller erw hnt wurden Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 45 10 1 Risiko Analyse Devolo 10 1 1 Festlegung des Bestimmungsgem en Gebrauchs Zweckbestimmung Die hier beschriebenen Angaben sind den Herstellerinformationen entnommen und als Zitat oder sinngem e Zusammenfassung dargestellt Produktbeschreibung Das dLAN 200 AVpro2 ist ein Netzwerkger t das bereits verlegte Strom oder Coax Kabel zur Datenkommunikat on f r Anwendungen wie HDTV Streaming Internet Telefonie sowie schnelles Internet nutzt Nach einer erfolgreichen Installation verh lt sich das dLAN Netzwerk wie ein standardm iges LAN Das dLAN 200 AVpro2 unterst tzt Geschwindigkeit im Netzwerk bis zu 200 Mbit s und bietet mit einer leistungsf higen Verschl sselung eine maximale Datensicherheit Beschreibung
31. efahrenursachen 2222222222222220220snnnnnnnnenennnnn 47 10 2 Risiko Analyse N rear 2 ee 49 10 2 1 Festlegung des Bestimmungsgem en Gebrauchs Zweckbestimmung 49 10 2 2 Identifizierung der Gefahrenursachen u 50 10 3 Ris k0 Analyse Panasonle zus 52 10 3 1 Festlegung des Bestimmungsgem en Gebrauchs Zweckbestimmung 52 10 3 2 Identifizierung der Gefahrenursachen 222222222222222202000nnnnnnnenenennnn 54 IV EroeDniSsa sesan ee nein E 56 VIE Vor le ee 56 11 2 Probleme in der Anwendins see 56 11 2 1 Kollisionseetaht ass tennis 56 1 1 2 2 Pehlende ABschiemuns ea ee Eee 57 112 5 Zu perge Reichweite a a ea ee 57 11 24 Ste nd res een ee een ienerkesgke 31 RS 21 1 Re EEE NE RR BERNER N ER REINER SERIES RR A EEA E EE 58 12 Weiterf hrende Untersuchungen sssssssss000000000000000s0000000000000000nnnnnn0n0n0n00000 58 13 Zitatverzeichnis 2 20 59 12 Tabellenverzeichnis seinen 59 15 Bildverzeic hnis rasirio ea LE an 59 16LiteraturyerzeichhiSossa on E ENA 6l 17 Selbstst ndigkeitserkl rung zu 63 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 1 Pflichtenheft 1 1 Das Thema der Arbeit Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline m Krankenhaus 1 2 Ausschl sse Der Bau eines eigenen Systems zur Daten bertragung ber das Stromnetz wird n dieser Arbeit nicht eingeschlossen Gr nde
32. eiten eine RJ45 Buchse und funktioniert nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion Er besitzt eine Spannungsfestigkeit von 5SkV und beeinflusst die bertragungsgeschwindigkeit nahezu gar nicht Abb 25 Medical Isolator MI 1005 von Baaske Beispiel f r die Anwendung der elektrischen Sicherheit Ein leitender Arzt soll von seinem Sprechzimmer per PC auf die Untersuchungsergebnisse des EKG Diagnoseraums und des Ultraschallraumes zugreifen k nnen Die medizinischen Ger te der EKG Messplatz und das Ultraschallger t m ssen nun galvan sch vom Netz getrennt werden und mit einem zus tzlichen Potentialausgleichsleiter versehen werden da s e sich innerhalb der Patientenumgebung befinden Auf der Verbindungsstrecke zwischen Ethernet Schnittstelle der medizinischen Ger te und den Powerline Adaptern wird nun jeweils ein Medical Isolator angeschlossen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 44 Sprechzimmer EKG Raum Patientenumgebung Powerline Medical Adapter Isolator lt gt a Powerline Adapter EKG Me platz 0 0 Netzleitung ungetrennt Ultraschall Raum Stromnetz Netzleitung getrennt Patientenumgebung me Ethernet ungetrennt Powerline Medical Adapter gt Ethernet getrennt p Isolator Ultraschallme platz Abb 26 Elektrische Sicherheit 10 Risiko Management Bei jedem Ger t das in der M
33. estellt werden welche gem der Anweisungen des Herstellers eine ausreichende Bel ftung gew hren Vor der Reinigung trennen Sie das Ger t vom Stromnetz Verwenden Sie zur Reinigung des Ger tes n emals Wasser Verd nner Benzol Alkohol oder andere scharfe Reinigungsmittel da dies zu Besch digungen des Geh uses f hren kann sondern nur ein feuchtes Tuch Das Ger t sollte ausschlie lich an einem Versorgungsnetz betrieben werden wie auf dem Typenschild beschrieben Wenn Sie nicht sicher sind welche Art von Versorgungsnetz Sie zuhause haben wenden Sie sich an Ihren H ndler oder an Ihren zust ndigen Energieversorger Wenn das Produkt eine Einrichtung der Klasse A ist kann es im Wohnbereich cc3 Funkst rungen verursachen Anmerkung Laut CE Konformit t handelt es sich um eine Einrichtung der Klasse A Mitgeliefertes Zubeh r dLAN 200 AVpro2 Netzkabel Ethernet Kabel Coax Kabel Coax Adapter gedrucktes Installat onsfaltblatt CD mit Software und Online Dokumentation Umgebungsbedingungen Temperatur Lagerung 25 C bis 70 C Betrieb 0 C bis 40 C Devolo AG 2007 s Zitatverzeichnis Nr 2 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 47 Luftfeuchtigkeit 10 90 Luftfeuchtigkeit nicht kondensierend Wartungs und Pr fhinweise im Schadensfall trennen Sie das Ger t vom Stromnetz und wenden sich an Ihren Kundendienst Ein Schadensfall liegt
34. gskabel oder einen berspannungsschutz an da dies seine Funktionst chtigkeit oder die Leistungsf higkeit des Netzwerkes beeintr chtigen k nnte Achten Sie darauf dass die Steckdose keinen Ausschalter hat Andernfalls k nnte jemand durch Ausschalten der Steckdose versehentlich die Daten bertragung unterbrechen Netgear Inc 2004 s Zitatverzeichnis Nr 3 Netgear Inc 2006 s Zitatverzeichnis Nr 4 7 Netgear Inc 2006 s Zitatverzeichnis Nr 4 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 50 Mitseliefertes Zubeh r Powerline HD Netzwerkadapter HDX 101 Ethernet Kabel ca 1 8m Einrichtungs CD Installationsanleitung Garantie und Supportinformationskarte Umgebungsbedingungen Temperatur Lagerung k A Betrieb 0 C bis 40 C Luftfeuchtigkeit 10 90 Luftfeuchtigkeit nicht kondensierend Wartungs und Pr fhinweise Keine Sonstige Angaben Das Ger t besitzt eine Schutzisolierung und f llt somit in die Schutzklasse Il Das Ger t st CE konform Das Ger t entspricht den EMV Vorgaben der FCC Part 15 Class B 10 2 2 Identifizierung der Gefahrenursachen Gef hrdung durch Energien Elektrische Energie Das Ethernet Kabel muss galvan sch vom angeschlossenen Ger t getrennt werden Es d rfen keine spitzen leitenden Gegenst nde in die L ftungsschlitze gesteckt werden Gefahr des Stromschlages Mechanische Energie Der A
35. haften aus und erfuhr sehr bald erste Erfolgsmomente da die Adapter ohne gro en Konfigurationsaufwand funktionierten Und so testete ich die Adapter auf ihre bertragungsgeschwindigkeit auf ihre Kompatibilit t mit anderen Herstellern und viele Aspekte mehr Jedoch sollte auch die Anwendbarkeit im Krankenhaus nicht vernachl ssigt werden darum testete ich die Powerline Verbindung auf ihre elektromagnetische Vertr glichkeit mit Medizinprodukten Ein Aspekt der mir schon seit der ersten Sekunde nicht mehr aus dem Kopf ging war die Untersuchung der Abstrahlung der Powerline Ger te Leider konnte dieser Test aufgrund von Zeit und Materialmangel nicht mehr umgesetzt werden Obwohl mir am Anfang noch Zweifel kamen wie ich mindestens 40 Seiten ber ein Thema schreiben sollte verfl chtigten s ch diese sobald ch begann meine Testergebnisse n ederzuschreiben Zusammen mit der Theorie erreichte ich doch eine beachtliche F lle an Informationen Ich w re gerne noch genauer auf die Funktionsweise der Powerline Technik die Sicherheit der Daten und den Vergleich von Powerline zu WLAN eingegangen jedoch h tte dies eindeutig den Rahmen gesprengt So entschied ich mich diese Themen nur kurz zu erw hnen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 3 Ich bedanke mich be Herrn Kie f r sein jederzeit offenes Ohr und die gro artige Unterst tzung mit Know How und Material Ein gro es Dan
36. hiedene getrennte Netzwerke zu erstellen Jeder Adapter der nicht die richtige Netzwerkkennung verwendet besitzt keinen Zugriff zum Netzwerk und kann nicht mit den PCs des Netzwerkes kommunizieren Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 31 6 4 3 Devolo dLAN 200 AVpro2 Devolo bietet zur Konfiguration 2 Programme an a LA devolo Informer Ger t Ansicht Hilfe 1 Server 9 Ger t dLAN 200 Avproz Firmware Yersion 3 3 4 Mal Adresse 00 06 38 5A E0 03 l Netbook ber HomePlug ser t dLAN 200 Avproz Firnware wWersion 2 0 MAc Adresse 00 06 38 79 70 19 elak Der Devolo Informer gibt Auskunft ber alle angeschlossenen Adapter m Netzwerk Hier werden alle Adapter angezeigt die die gleiche Netzwerkkennung wie der direkt an den PC angeschlossene Adapter besitzen Abb 16 Devolo Informer Mithilfe des ALAN Konfigurationsassistenten k nnen dem direkt an den PC angeschlossenen Adapter und weiteren Adaptern Netzwerkkennw rter zugewiesen werden um getrennte Netzwerke zu erstellen Um Adaptern im Netzwerk eine neue Netzwerkkennung F mi dLAN Konfigurationsassistent Weitere dLAN Adapter konfigurieren Konfigurieren Sie weitere dLAN Adapter die ber das Stromnetz erreichbar sind e Sie k nnen das Kennwort weiteren ber das Stromnetz erreichbaren dLAN Adaptern zuweisen Sie ben tigen hierzu die Securiby ID Diese befindet s
37. ich auf dem Etikett auf der Unterseite des Adapters Bereits konfigurierte Adapter Joo 0B 38 5 ED D3 tan diesem Computer SIRFIV PASC HYTT LEFA ber das Stromnetz H OKDC QGSZ KVOC LOMY ber das Stromnetz Abb 17 dALAN Konfigurationsassistent zuzuweisen muss eine 16 stellige Security ID die bei jedem Adapter einzigartig und auf dem Boden des Adapters angebracht ist manuell in die Software eingegeben werden Hierbei st es unerheblich welche Netzwerkkennung die Adapter vorher besa en solange sie zum Zeitpunkt der Umstellung an das Stromnetz angeschlossen sind Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 32 6 4 4 Panasonic BL PA 100 Bei Panasonic funktioniert die Zuweisung der Adapter zu getrennten Netzen v llig ohne Software ber einen Schalter an jedem Adapter wird jeweils ein Adapter zum Master und einer oder mehrere zum Terminal deklariert Die Zuweisung welcher Terminal welchem Master untergeordnet ist erfolgt per Knopfdruck Ein Druck auf den Setup Knopf des Masters l sst die Diode PLC 5 Sekunden lang blinken Innerhalb dieser Zeit muss der Setup Knopf des Terminals gedr ckt werden dessen PLC Diode daraufhin ebenfalls blinkt Das Blinken zeigt an das der Adapter n dieser Zeit nach anderen Adaptern sucht Leuchtet die PLC Diode durchgehend ist die Zuweisung abgeschlossen 6 4 5 Auswertung Bei allen 3 Herstellern war die Ei
38. ich dadurch der Gesamtgeh useableitstrom vergr ern und die geforderten Grenzwerte bersteigen Um dies zu verhindern wird ein zus tzlicher Potentialausgleich ZPA an das Medizinprodukt angeschlossen der mit dem PE Leiter verbunden ist um Potentialdifferenzen zwischen dem medizinischen Ger t und dem nichtmedizinischen Ger t zu verhindern Abb 24 Patientenumgebung Weiter besagt die DIN EN 60601 1 1 dass alle elektrischen Verbindungen von Ger ten innerhalb der Patientenumgebung nach au en eine galvanische Trennung besitzen m ssen um den Patienten zu sch tzen Auf der Netzseite erfolgt dies ber einen Trenntransformator jedoch reicht dies nicht aus Auch alle Datenschnittstellen m ssen von der Netzspannung abgekoppelt werden Daher w rd ber alle Input Output Schnittstellen eines Ger tes ebenfalls eine galvanische Trennung durchgef hrt Eine m gliche L sung ist es hier erneut einen Trenntransformator einzusetzen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 43 So wird das Netzkabel des Powerline Adapters an den Trenntransformator angeschlossen und die Ethernetleitung mit dem Ger t innerhalb der Patientenumgebung verbunden Eine andere M glichkeit ist die galvanische Trennung auf der Netzwerkseite des Powerline Adapters Hierzu wird ein Medical Isolator verwendet wie beispielsweise der MI 1005 der Firma Baaske Datentechnik Dieser Isolator besitzt an beiden S
39. ich zwei parallele Netzwerke in einem Stromnetz verwirklichen Harmonieren die Adapter verschiedener Hersteller miteinander 1 6 2 Testreihe 2 Das Zusammenspiel der Adapter mit medizinischen Ger ten soll untersucht werden Beeinflussen die Powerline Adapter EKG Ger te Werden die Powerline Adapter von HF Chirurgieger ten beeinflusst 1 7 Dokumentation Folgende Punkte sollen dokumentiert werden Unterscheidung Funktionsprinzip Gesetzliche Bestimmungen Normen Praxistestreihe 1 Flektromagnetische Vertr glichkeit Praxistestreihe 2 Galvanische Trennung Risikobewertung Ergebnis Zukunftsaussichten Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 8 2 Einleitung Ein gro es Netzwerk in einem Krankenhaus einzurichten stellt einen sehr hohen Kostenfaktor dar W nde m ssen aufgerissen meterlange Kabelbahnen verlegt und ber Switches miteinander verbunden werden Ein Ausbau des bestehenden Netzes ist ebenfalls nicht aufwandslos m glich Behindern zudem gesetzliche Auflagen wie Denkmalschutz die Arbeiten wird die Einrichtung eines Netzwerkes schnell zu einem komplizierten Unterfangen Eine kosteng nstige und zeitsparende Alternative ist es wenn die Leitungen f r eine Daten bertragung verwendet werden d e schon vorhanden s nd Die Stromleitungen Powerline stellt eine flexible und schnelle L sung zur Vernetzung dar ohne bauliche Ma nahmen und mit wesentli
40. ie Reichweite da die D mpfung der Signale so stark ist dass eine Daten bertragung ber den Stromz hler hinaus nur schwer m glich ist Zudem sollte auf die Verwendung von Verteilersteckdosen verzichtet werden jedes weitere Ger t am Netz kann die Sendeleistung d mpfen Strom Verteilerk sten d mpfen das S gnal besonders stark Der Knotenpunkt zwischen mehreren H usern besitzt eine sehr niedrige Impedanz Wellenwiderstand und l sst vom Hochfrequenz Datensignal nur kaum verwertbare berreste durch Bei Impedanzunterschieden innerhalb der S gnalweiterleitung z B zwischen einem Ger t Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 13 und einer Leitung kommt es zu Reflexionen welche die Leistungs bertragung mindern 4 5 Verschl sselung 4 5 1 DES Im HomePlug Standard erfolgt eine Verschl sselung per DES Verfahren Data Encryption Standard Die 56 Bit lange Chiffrierung st mit der WEP Verschl sselung aus der W LAN Technik zu Sn vergleichen u Hierbei wird jeder Datenblock mit Hilfe eines EJ Datenblock 0t Chiffreblock Schl ssels einzeln chiffriert Aus der vom Anwender eingegebenen Netzwerkkennung wird der 56 Bit lange Schl ssel Cipher generiert Ba ma Jeweils ein Datenblock wird mit einem Chiffreblock m transformiert und als sogenannter Cipherdatenblock Verschl sselter Datenblock bertragen E Zum chiffrieren und dechiff
41. iedlichen Kan le aufgeteilt und beim Empf nger wieder rekonstruiert werden Dabei erkennt der Empf nger wenn ein Paket verloren gegangen ist und den virtuellen Kanal ber welchen das Paket h tte gesendet werden m ssen Eine R ckmeldung veranlasst den Sender das entsprechende Paket erneut zu senden Durch diesen Vorgang passt sich das System st ndig den momentanen Bedingungen und St rungen m Stromnetz an korrigiert diese oder kann gegebenenfalls gest rte Teilfrequenzb nder ausblenden Der Empf nger Adapter sendet die Daten nun per Ethernet Verbindung an das empfangende Ger t Die Daten stehen an jeder Steckdose eines Stromkreises zur Verf gung Besitzen medizinische Ger te einen Anschluss f r ein Patchkabel k nnen diese direkt in das Netzwerk eingebunden werden Bei einer RS 232 Schnittstelle ist ein PC vonn ten welcher dann den Zugang zum Netzwerk erm glicht 4 2 Intelligente Geschwindigkeitszuweisung Jede Powerline Verbindung besitzt einen taktgebenden Adapter der als Master agiert Alle anderen m Stromnetz angeschlossenen Adapter bekommen daraufhin die Zuweisung Terminal Der Master koordiniert die Verteilung der Bandbreite und weist jedem Adapter einen Zeitrahmen zu n dem dieser Daten versenden darf Zwar wird dem Anwender wie im Beispiel von Netgear und Devolo nicht immer angezeigt welcher Adapter gerade als Master deklariert ist allerdings f hrt immer ein Adapter diese Funktion aus Sofern der
42. igkeit sinkt stark ab Findet die St rung auf gerade unbenutzten Kan len statt ist die Beeinflussung der Geschwindigkeit nur minimal Bandwidth Abb 23 Test 2 Einschaltmoment des Erbe ICC 400 Mit JPerf ist die Arbeitsweise der OFD Modulation gut erkennbar Beim Einschalten des HF Chirurgieger tes sinkt die bertragungsgeschwindigkeit ruckartig ab Die Powerline Adapter blenden die gest rten Kan le aus und verlagern ihre bertragung auf andere Frequenzkan le wodurch die Geschwindigkeit wieder ansteigt und sich in einem bestimmten Bereich stabilisiert Je mehr Frequenzkan le st rungsbehaftet sind desto geringer ist demnach die bertragungsgeschwindigkeit Abschlie end kann gesagt werden dass die Powerline Verbindung bei Benutzung des Erbe ICC 400 gest rt wird die St rke der Beeinflussung kann jedoch variieren Es Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 42 wird empfohlen das ICC 400 m glichst weit von den Powerline Adaptern entfernt an das Stromnetz anzuschlie en 9 Elektrische Sicherheit Nach DIN EN 60601 1 1 wird eine Patientenumgebung folgenderma en beschrieben In einem Bereich von 1 5 Metern um den Patienten m ssen Medizinprodukte und Nicht Medizinprodukte die gleichen Anforderung hinsichtlich der Ableitstr me erf llen Da der Powerline Adapter mit gro er Wahrscheinlichkeit einen h heren Geh useableitstrom besitzt als das Medizinprodukt w rde s
43. k geht an Sven Meyer der mir wiederholt die ben tigten medizinischen Ger te zur Verf gung stellte ich bitte um Verzeihung f r die aufgewendete Zeit Auch wenn die Umsetzung nicht m glich war m chte ich doch die Bem hungen von Herrn M ller hervorheben der u erst kurzfristig versucht hat die Abstrahlungsmessungen doch noch durchzuf hren Ich danke meiner Freundin Jenny f r ihr Verst ndnis in stressigen Arbeitsphasen und ihre produktive Unterst tzung bei der finalen Ausarbeitung Abschlie end soll Herr Cokg ng r als Initiator dieser Technikerarbeit nat rlich auch nicht vergessen werden Berlin den 4 5 2009 Daniel Schmidt FM 71 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus Inhaltsverzeichnis LP h enNEC E cererea E EREEREE AAN EURER ENTER 1 1 Das Thema der Arbeit ccusceeeseeeenseeennssennssnnnnsnnnnssnnnnnnnnnennnnnnnnnnennnnennnnn ADE A S a ee en es ehe een 1 3 Meilenstene u anne ne era a eine BB S 01 11 221 1 6 INPRNEIROEREREDEREERERNEEHEEHEREENEER EHELUNEEREFEEREHEEHNERENEEFLEREPEHEEREEUENFEREEREHEERENEREFEREEBECENN ES 4 Fa 10 NSPUSIURENRERE E SIE EIIREEINEE E AEEEE NEL HEEEEENLEHLERELIRERNEREREN BO Pr S een ES ES Tee ee ee re ee ee een E PAIRE S E ee ee ee Eee 1 7 Dokumentation ccceseeseeeeeeeenennnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnen PAR DL E I T EE E A SPEER NEE OEE OOO E AEE 3 Die Unters
44. n Baaske http www baaske net fileadmin img M Inline jpg Elektrische Sicherheit Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 61 Daniel Schmidt unter Verwendung von http www csid de popup_image php pID 26 amp 1mgID 0 16 Literaturverzeichnis Alle Internetquellen wurden zuletzt am 2 5 2009 um 15 29 Uhr berpr ft Unterscheidung PowerLAN und PLC Funktionsweise l http de wikipedia org wik1 Orthogonal_Frequency_Division_Multiplexing 2 http de wikipedia org wiki Impedanz 3 http de wikipedia org w k1 PowerLAN 4 http www tomshardware com de high speed powerline communications testberichte 1468 6 html 5 http www tomsnetworking de content tipps_tr cks 2004a workshop_homepl ug at _home page3 html 6 http www tomsnetworking de content tests 2008a test_zyxel_pla_ 470 _ngb 318s pageS html 7 http www tomsnetworking de content tests 2008a test_d link _dhp_301 inde x html 8 http de w k pedia org w k Data_Encryption_Standard Verschl sselung 9 http de wikipedia org w k Data_Encryption_Standard 10 http www nexiondata com products options encrypt desaes htm Gesetzliche Bestimmungen 11 http www ralf woelfle de elektrosmog redir htm http www ralf woelfle de elektrosmog technik plc htm 12 http www bmwi de BM WV Navigation technologie und innovat on did 230038 html 13 http de wikipedia org wikVEMVG 14 h
45. n CD ROM befindet s ch ein entsprechendes Manual nur auf Englisch S cherheitshinweise oder Anwendungsrisiken existieren nicht Es sollten keine eigenh ndigen Wartungen durchgef hrt werden Das Ger t sollte m glichst weit von anderen Verbrauchern entfernt betrieben werden um Datenverlust und eine hohe bertragungsgeschwindigkeit sicherzustellen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 52 Besonders kritisch sind Waschmaschinen Bohrmaschinen Computernetzteile oder Hochfrequenz Chirurgieger te 10 3 Risiko Analyse Panasonic 10 3 1 Festlegung des Bestimmungsgem en Gebrauchs Zweckbestimmung Die hier beschriebenen Angaben sind den Herstellerinformationen entnommen und als Zitat oder sinngem e Zusammenfassung dargestellt Produktbeschreibung Der Panasonic BL PA 100 ist ein Ger t zum Einrichten eines Netzwerkes via Stromleitung bei dem die Zuordnung ohne komplizierte Software sondern nur durch einen Knopfdruck erfolgt Selbst Anwendungen die eine hohe Datendurchsatzrate ben tigen wie High Definition Video Musikwiedergabe oder Voice over IP Telefondienste k nnen mit diesem Adapter bew ltigt werden Beschreibung der Handhabung Der Modus Schalter des Hauptadapters w rd auf MASTER gestellt der Schalter des Nebenadapters auf TERMINAL Nun wird das Netzkabel and die 4C IN Buchse des jeweiligen Adapters angeschlossen und der dazugeh rige Netzstecker n die St
46. n des Denkmalschutzes wird diese Arbeit jedoch zus tzlich erschwert oder unm glich gemacht Die Kosten f r einen Powerline Adapter belaufen sich je nach Anbieter auf ca 40 bis 150 was eine u erst preiswerte Alternative gegen ber der Neuverkabelung darstellt Die popul rste Alternative zur herk mmlichen Vernetzung stellt das WLAN dar Wenn Stahlbetonw nde das Signal stark abschw chen st t diese Technik jedoch schnell an hre Grenzen Ebenso treten Probleme auf wenn gro e Entfernungen berbr ckt werden sollen da jedes Hindernis das Signal weiter schw cht Zwar erreicht WLAN m offenen Feld vergleichbar mit Powerline eine Reichweite von 300 Metern allerdings sinkt die Reichweite bei einer Ausbreitung durch geschlossene R ume auf ca 90 Meter ab ein Problem welches bei der Powerline Vernetzung keinerlei Relevanz besitzt Mit einer durchschnittlichen Netto bertragungsrate von ca 2 16 Mbit s beim WLAN Standard 802 11g befindet sich die Powerline Technik mit einer Netto bertragungsrate von ca 10 60 Mbit s ebenfalls klar im Vorteil Jedoch weist die Powerline Technologie auch einige Nachteile auf 11 2 Probleme in der Anwendung 11 2 1 Kollisionsgefahr Es kann immer nur ein Adapter Daten senden oder empfangen Versuchen mehrere Adapter zur selben Zeit Daten zu senden gehen die gerade bertragenen Datenpakete verloren Die sendenden Adapter k nnen dies nicht selbst feststellen erst nachdem der empfangend
47. ne im Krankenhaus 48 Das Ethernet Kabel muss galvanisch vom angeschlossenen Ger t getrennt werden Mechanische Energie Der Adapter sollte nicht fallen gelassen werden da dies das d nne Geh use besch digen k nnte Beim Abzi ehen des Ethernetkabels muss der Clip nach unten gedr ckt werden bis sich das Kabel leicht entfernen l sst Adapter sollten nicht gestapelt werden wenn sie im Betrieb sind Durch das Aufeinanderstellen sinkt die ohnehin schlechte W rmeableitung und die lediglich angeklebten Gummif e l sen sich ab Ein rutschfreier fester Stand kann damit nicht mehr gew hrleistet werden Das Netzkabel sollte nach M glichkeit mit Kabelbindern ordnungsgerecht verlegt werden um einerseits ein Stolpern von Personen andererseits das Herunterrei en des Ger tes vom Tisch zu vermeiden Gef hrdung durch Umwelteinfl sse Das Ger t sollte nicht in der N he von gro en W rmequellen stehen da die Ger te im Betrieb hohe Temperaturen erreichen Eine weitere Erw rmung k nnte die Systemkomponenten besch digen Das Ger t sollte vor Fl ssigkeiten jeder Art gesch tzt werden Die feste Montage an einer hohen Position st empfehlenswert Es wird darauf hingewiesen dass das Ger t unter Umst nden Funkst rungen verursacht Besonders beim Einsatz im medizinischen Bereich sollte eine genaue Messreihe das Risiko der ausgesandten St rungen feststellen Gef hrdung durch falsche Anwendung Die Standard Netzke
48. nnung sollte sofort nach dem Anschluss der Adapter ge ndert werden um unerlaubten Zugriff zum Netzwerk zu vermeiden Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 49 Das Ger t sollte m glichst weit von anderen Verbrauchern entfernt betrieben werden um Datenverlust und eine hohe bertragungsgeschwindigkeit sicherzustellen Besonders kritisch sind Waschmaschinen Bohrmaschinen Computernetzteile oder Hochfrequenz Chirurgieger te 10 2 Risiko Analyse Netgear 10 2 1 Festlegung des Bestimmungsgem en Gebrauchs Zweckbestimmung Die hier beschriebenen Angaben sind den Herstellerinformationen entnommen und als Zitat oder sinngem e Zusammenfassung dargestellt Produktbeschreibung Der NETGEAR Powerline HD Netzwerkadapter HDX101 sind die ideale L sung zum Anschlie en von PCs digitaler Videorekorder einer Xbox 360TM PS3TM oder einer anderen Spielkonsole an das Heimnetzwerk Beschreibung der Handhabung Vor Beginn sollte der PC eingeschaltet und ein Netzwerk eingerichtet werden Der Netgear HDX101 wird mithilfe des beiliegenden Ethernet Kabels mit einem PC verbunden Im Anschluss wird der Adapter n die Steckdose gesteckt eine blaue LED beginnt zu leuchten und kennzeichnet die Stromversorgung Dieser Vorgang wird f r jeden weiteren Adapter wiederholt Warnungen und Sicherheitshinweise Schlie en Sie den HDX101 nicht an eine Steckerleiste ein Verl ngerun
49. nrichtung von 2 getrennten Netzwerken erfolgreich die jeweils keinen netz bergreifenden Kontakt besa en Gepr ft wurde dies zum Einen durch den Versand von Pings anschlie end wurde das Netz mithilfe der Sniffer Software Wireshark berpr ft Hier wurde nachgewiesen dass keine Datenpakete netz bergreifend empfangen werden konnten Bei allen Adaptern blieb die Zuweisung zu den Netzwerken bestehen selbst wenn sie vom Netz getrennt wurden 6 5 Test 3 Koexistente Netzwerke unterschiedlicher Hersteller herstellerintern 6 5 1 Vorbereitung In diesem Test sollte ermittelt werden ob die Adapter der unterschiedlichen Hersteller sich gegenseitig mit St rsignalen beeinflussen oder weiterhin untereinander kommunizieren k nnen Koexistenz Hierzu wurden die Adapterpaare zweier unterschiedlicher Hersteller gleichzeitig an das Stromnetz angeschlossen W hrend der Durchsatzmessung mit JPerf befand s ch das andere Adapterpaar m Leerlauf d h nur das gemessene Adapterpaar wird mit Nutzdaten belastet Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 33 6 5 2 Auswertung Die Koexistenz war n allen Kombinationen gegeben wenn auch Geschwindigkeitseinbu en zwischen 2 7 Mbit s und 22 2 Mbit s auftraten Die beste Koexistenz gab es zwischen Devolo und Panasonic bei dem Devolo lediglich 2 7 Mbit s und Panasonic nur 1 1 Mbit s gegen ber dem Einzelbetrieb einb en mussten Netgear erschwert
50. orm DIN EN 1441 Medizinprodukte Risikoanalyse sowie den Teil der DIN EN 60601 1 4 der sich mit der Risikobewertung befasst 5 3 Internationale Bestimmungen IEEE Standards Nebst anderen Normen f r Technik Hardware und Software ver ffentlicht das Institute of Electrical and Electronical Engineers IEEE Standards f r die Kommunikation n Netzwerken Von besonderer Relevanz s nd IEEE 802 3 Carrier Sense Multiple Access Collision Detection CSMA CD Regelt den Zugriff verschiedener Stationen auf ein gemeinsames bertragungsmedium Die am h ufigsten verwendeten Erweiterungen sind IEEE 802 3 Clause 14 ehemals 802 31 10 Mbit s Ethernet mit Twisted Pair Kabel zwe verdrillte Aderpaare auch als 10Base T bezeichnet IEEE 802 3 Clause 25 ehemals 802 3u 100 Mbit s Ethernet Fast Ethernet m t Twisted Pair Kabeln auch als 100Base Tx bezeichnet Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 17 IEEE 802 3x 100Mbit s Ethernet Fast Ethernet mit Twisted Pair Kabeln Dieser Standard ist Vollduplexf hig d h ein Ger t kann ber die Leitung gleichzeitig Daten empfangen und versenden Die von der IEEE erlassenen Standards gelten f r die Ethernet Seite der Powerline Ger te Zwar existiert bereits eine Arbeitsgruppe f r einen neuen Standard f r die Powerline Seite der Ger te IEEE P1901 der die unterschiedlichen Standards vereinen soll allerdings befindet sich
51. rankenhaus 60 DES Verschl sselung Daniel Schmidt 2009 Powerline Adapter Daniel Schmidt 2009 JPerf Daniel Schmidt aus JPerf 2 0 Test 1 Testaufbau Daniel Schmidt 2009 Legende der Zeichnungen Daniel Schmidt 2009 Test 1 Netgear 1 Etage Daniel Schmidt 2009 Test 1 Netgear 2 Etage Daniel Schmidt 2009 Test 1 Devolo 1 Etage Daniel Schmidt 2009 Test 1 Devolo 2 Etage Daniel Schmidt 2009 Test 1 Panasonic 1 Etage Daniel Schmidt 2009 Test 1 Panasonic 2 Etage Daniel Schmidt 2009 Getrennte Netzwerke Daniel Schmidt 2009 Netgear HDX101 Konfigurationsprogramm Daniel Schmidt aus Netgear HDX 101 Konfigurationsprogramm 1 0 1 9 Devolo Informer Daniel Schmidt aus Devolo Informer Version 23 dLAN Konfigurationsassistent Daniel Schmidt aus dLAN Konfigurationsass stent Test 1 Messaufbau Daniel Schmidt 2009 Test 1 Ausdruck EKG Phantom im ausgeschalteten Zustand Daniel Schmidt Ausdruck aus Hellige Micro Smart EKG 2009 Test 1 Ausdruck EKG Phantom bei 60 bpm Daniel Schmidt Ausdruck aus Hellige Micro Smart EKG 2009 Test 2 Testaufbau Daniel Schmidt 2009 Netzr ckwirkung des Erbe ICC 400 Daniel Schmidt mit digitalem Oszillometer 2009 Test 2 Einschaltmoment des Erbe ICC 400 Daniel Schmidt mit JPerf 2009 Patientenumgebung http www patientenumgebung de photos contentbilder picture422 asp x http www patientenumgebung de photos contentbilder picture423 asp x Medical Isolator MI 1005 vo
52. rieren einer Nachricht B wird ein und derselbe Schl ssel verwendet EJ 5 4 5 2 3DES Eine Abwandlung des DES Standards stellt 3DES Empf nger a dar bei dem der DES Chiffrierungsvorgang drei Mal Abb 3 DES Verschl sselung hintereinander ausgef hrt wird Die 3DES Technik gilt als hnlich sicher wie die moderne AES Verschl sselung allerdings ist ein wesentlich h herer Rechenaufwand vonn ten 4 5 3 AES Der sogenannte Advanced Encryption Standard ist die Weiterentwicklung des DES bei dem der Chiffrier Schl ssel 128 192 oder 256 Bits lang sein kann und somit eine h here Datensicherheit gew hrleistet wird Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 14 AES wird vom HomePlugAV Standard sowie von den Panasonic standardisierten Ger ten verwendet 4 6 Kompatibilit t Zwar schreibt der HomePlug Standard vor dass Modelle unterschiedlicher Hersteller miteinander kombinierbar sein m ssen allerdings entsprechen nicht alle Ger te auf dem Markt diesem Standard Die Adapter der unterschiedlichen Hersteller k nnen weitestgehend nicht miteinander interagieren da sie unterschiedliche Sende und Empfangskan le verwenden Zudem variieren die verwendeten Verschl sselungstechniken von Anbieter zu Anbieter Die Standards UPA und HomePlug sind nicht miteinander kompatibel und sollten daher nicht im gleichen Netz verwendet werden Zudem k nnen Adapter nach HomePlug AV nich
53. t mit HomePlug 1 0 oder HomePlug Turbo Adaptern kommunizieren Die unterschiedlichen Standards sind koexistent zueinander d h es lassen sich zwar Adapter der Standards HomePlug 1 0 und HomePlug AV m selben Stromnetz betreiben eine Daten bertragung ist aber nur innerhalb des eigenen Standards m glich 5 Gesetzliche Bestimmungen und Normen 5 1 Deutsche Bestimmungen Anwendbarkeit des EMVG Das Gesetz ber die elektromagnetische Vertr glichkeit befasst sich mit Betriebsmitteln die elektromagnetische St rungen verursachen k nnen oder deren Betrieb durch elektromagnetische St rungen beeintr chtigt werden kann Das EMVG geht von der freiz gigen Nutzung leitergebundener Telekommunikationsnetze aus sofern harmonisierte vorhandene Normen eingehalten wurden EMVG Abschnitt 1 83 Abs 1 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 15 Diese freiz gige Nutzung wird durch Verordnungen wie die NB 30 oder die SchuTSEV r umlich regionale Schutzzonen sachlich Grenzwerte und zeitlich begrenzt um die St rpegel f r s cherheitsrelevante Funknetze auf ein Minimum zu reduzieren 5 2 Europ ische Bestimmungen Richtlinie 2004 108 EG Die EMV Richtlinie 2004 108 EG ehemals 89 336 EWG mit dem Titel Elektromagnetische Vertr glichkeit von Elektro und Elektronikprodukten wurde mit dem Gesetz ber die elektromagnetische Vertr glichkeit EMVG n deutsches Recht
54. te Standard besitzt eine Brutto bertragungsgeschwindigkeit von 190 Mbit s HD PLC Ger te verwenden ein Frequenzband von 4 28 MHz 3 2 Powerline Communication PLC Hiermit ist das Verfahren gemeint Internet ber die Hochspannungsleitungen von au en in die Haushalte einzuspeisen Einige Energieversorger wie z B RWE stellen hierzu einen Internetzugang ber das Stromkabel zwischen Steckdose und Trafostation bereit Teilweise auch als TFA Tr gerfrequenzanlage bezeichnet Dieses System hat sich jedoch nie ganz durchgesetzt und ist nur in einem Testgebiet im Raum Mannheim verwirklicht Gr nde hierf r sind gro e technische Probleme und eine hohe Emission hochfrequenter magnetischer Strahlung angesichts fehlender Abschirmung der Stromkabel Aufgrund der entstehenden Strahlung die ber den zul ssigen Grenzwerten gem FreqNP NB 30 liegt ist dieses System sehr umstritten Diese Techniker Arbeit befasst sich nicht mit PLC da diese Technik aufgrund der oben genannten Gr nde in der Praxis nicht anwendbar ist und die Wahrscheinlichkeit f r die Einstellung des Projektes PLC gro erscheint Im Folgenden soll ausschlie lich das Verfahren PowerLAN n her untersucht werden Als einheitliche Bezeichnung f r alle PowerLAN Ger te wird m folgenden Powerline als Oberbegriff verwendet Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 10 4 Funktionsprinzip F r Powerline wir
55. teht Eine m gliche Anwendung ist die hybride Anwendung von herk mmlicher Verkabelung und Powerline Neue Geb udeteile werden vorr bergehend ber Powerline mit dem Hausnetzwerk verbunden bis d e Ethernet Leitungen verlegt wurden Mobile medizinische Einheiten werden bei Bedarf per Adapter an das Stromnetz angeschlossen Somit stellen sie eine Verbindung mit einem zentralen Powerline Adapter her der Zugang zum Krankenhausnetzwerk besitzt 12 Weiterf hrende Untersuchungen Ein interessanter Aspekt ist die genaue Erforschung der von den Powerline Ger ten verursachten Abstrahlung Dies war aufgrund mangelnder Messger te allerdings n cht m glich Eine weitere berlegung w hrend der Erarbeitung dieser Technikerarbeit war ein Versuch ob durch bersprechen des Signals eine Verbindung hergestellt werden k nnte jedoch lie sich keine passende Messumgebung finden welche zwei vollkommen voneinander getrennte Stromnetze aufwies Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 59 Da sich die Powerline Technik stets weiterentwickelt werden auch Ma nahmen zur Behebung der St ranf lligkeit und zur Steigerung der bertragungsgeschwindigkeit ergriffen werden Ein erneuter Blick auf die Powerline Technik k nnte daher in einigen Jahren durchaus interessant sein 13 Zitatverzeichnis Alle Internetquellen wurden zuletzt am 1 5 2009 um 19 17 Uhr berpr ft l EMVG Abschnitt 1
56. tersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 34 Dies wurde durch den Versand von Pings berpr ft Auch eine anschlie ende Kontrolle mithilfe von Wireshark ergab dass keine Datenpakete der anderen Hersteller empfangen werden konnten 6 7 Weitere Ergebnisse der Praktischen Tests 6 7 1 Favorisierter Powerline Hersteller Unter den drei getesteten Adaptertypen kristallisierte sich der ALAN 200 A Vpro2 Adapter der F rma Devolo als Favorit heraus da er einen guten Inbound Outbound Traffic bot und sogar etagen bergreifend durchaus akzeptable Ergebnisse lieferte Mit einer Spanne von 13 5 bis 61 2 Mbit s liefert Devolo gute Powerline Adapter die sich laut Hersteller auch f r die Einrichtung gro er Netzwerke eignen Zudem lie en sich getrennte Netze mit den geringsten Geschwindigkeitseinbu en einrichten Bei der Zuweisung einer neuen Netzkennung ist positiv hervorzuheben dass dies nur mit Hilfe der Security ID erfolgen kann d e nur manuell eingegeben werden kann Die Sicherheit kann somit als hoch eingestuft werden da eine dritte Person die Security IDs aller Adapter ben tigt um sich unerlaubt n das Netzwerk einzuklinken Im Vergleich zu Panasonic liefert Devolo die Powerline Adapter inklusive Ethernet Kabel und gew hrleistet somit eine schnelle Einrichtung des Netzwerkes da alle ben tigten Komponenten mitgeliefert werden W hrend die Kontaktaufnahme mit den Herstellern der anderen Adapter schwer bis gar nicht m
57. tikel Steckdosen Netz C t 2007 Heft 10 33 http www amazon de Netgear HDX 101 100ISS Powerline Ethernet Adapter dp BOOOFUT7F8U ref str_ 1 ie UTF8 amp s ce de amp gid 1240870282 amp s 1 1 Elektromagnetische Vertr glichkeit 34 http de wikipedia org wikv Elektromagnetische_Vertr C3 A4slichkeit 35 http www energie ch themen industrie jemv index htm 36 http de wikipedia org wikV St C3 B 6rabstand 37 MedIT Unterrichtsmitschriften Praxistestreihe 2 38 http de wikipedia org wi kV HF Chirurgie 39 http www atmosmed de html seiten produkte kat 112 produkt 102 reiter 7 3 de html PHPSESSID e474b1a3456d5528e8a78d759173980a Elektrische Sicherheit Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 63 40 http www janson soft de seminare dh uaf plcafu pdf 41 http www patientenumgebung de content WasbedeutetPatientenumgebung as PX 42 Stolpe Medizintechnik Medical PC Pr sentation 2005 http www patientenumgebung de files folders vortrge__referate entry424 asp X 43 http www csid de Netzwerk Isolation Netzwerk Isolator MED MI 1005 68 html XTCs id a8d43e809e785dd8df9c6calc7b184da 44 http www medisol org produkte wissen technik viewmedic technologien potenzialausgleich zpa html 45 http www 1s0o 14971 de 46 http www baaske net galvan sche_netzwerktrennung_mi html 47 MedIT Unterrichtsmitschriften Risikobewertung 48 Devolo
58. trischen Schocks darf das Ger t weder Regen noch Feuchtigkeit ausgesetzt werden Kommen Sie w hrend eines Gewitters mit dem Ger t oder dem Netzkabel nicht n Ber hrung Trennen Sie das Ger t von der Stromversorgung wenn es f r l ngere Zeit nicht verwendet wird Dieses Produkt darf nicht im Freien verwendet werden Trennen S e das Ger t von der Stromversorgung wenn Rauch oder ungew hnlicher Geruch austritt oder ein un bliches Ger usch erzeugt wird Dadurch kann ein Brand oder ein elektrischer Schock ausgel st werden Stellen S e s cher dass kein Rauch mehr austritt und wenden S e s ch an einen autorisierten Kundendienst g Bewahren Sie diese Anweisungen auf Mitgeliefertes Zubeh r HD PLC Ethernet Adapter Netzkabel Wichtige Informationen Erste Schritte CD Rom 8 Panasonic Co 2006 s Zitatverzeichnis 5 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 54 Umgebungsbedingungen Temperatur Lagerung k A Betrieb 0 C bis 40 C Luftfeuchtigkeit 20 85 Luftfeuchtigkeit Wartungs und Pr fhinweise berlassen Sie s mtliche Wartungsarbeiten qualifizierten Kundendiensttechnikern Eine Wartung ist dann erforderlich wenn das Ger t in irgendeiner Weise besch digt wurde z B wenn das Netzkabel oder der Stecker besch digt sind das Ger t nicht einwandfrei funktioniert oder heruntergefallen ist Sonstige Angaben Das Ger t besitzt eine Sch
59. troden wird ein Patientensimulator angeschlossen der in zwei Modi betrieben wird l Ausgeschalteter Zustand 2 Herzfrequenz 60 bpm Am EKG Ger t wurden folgende Einstellungen gew hlt Papiervorschub 25 mm s Amplitude 10 mm mV Ableitung I I und III nach Einthoven Filter 50 Hz 35 Hz Ziel des Tests Die von den Powerline Adaptern erzeugten Frequenzen d rfen keinen Einfluss auf die Aufnahme des Elektrokardiogramms haben Weder durch leitungsgebundene Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 38 Immission noch durch die von den Patientenleitungen ber den Raum aufgenommenen St rungen d rfen sich auf die Messung auswirken Auswertung Sowohl bei ausgeschaltetem Patientensimulator als auch bei eingestellten 60 bpm lie en s ch keine Artefakte registrieren Eine Beeinflussung der Kurve durch Powerline Abstrahlung konnte nicht festgestellt werden MicroSmart Vv2 11 marquette HELLIGE 24 Apr 09 11 42 MicroSmart V2 11 I I I p 25mm s 10mm mU ADS E 0 08 35Hz u Z25mm s 10mm mu ADS Abb 19 Test 1 Ausdruck EKG Phantom im ausgeschalteten Zustand MicroSmart v2 11 N marquette HELLIGE 24 Apr 09 11 37 MicroSmart V2 411 I I I E 25mm s 10mm mU ADS E 0 08 35Hz S9BPM u Z5mm s 10mm mU ADS Abb 20 Test 1 Ausdruck EKG Phantom bei 60 bpm Anmerkung Aufgrund der defizit ren Messumgebung sind die hier angegebenen Ergebnisse nicht als repr sentativ anz
60. ttp www buzer de gesetz 8099 index htm 15 http de wikipedia org wikV ICNIRP 16 http de wikipedia org wik1 Carrier Sense _Multiple_Access Collision_Detecti on 17 http de wikipedia org wikV IEBE_ 802 11 18 http de w kipedia org w kv 10BaseT 19 http www twissen info definition lexikon IEEE 802 3 802 3 html Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 62 20 http www tomsnetworking de content reports 2009a report_cebit09 _powerli ne_status_quo page4 html 21 http www tomsnetworking de content reports 2009a report_cebit09_powerli ne_status_quo pageS html 22 http www vde verlag de normen emv pdf 23 http www vde verlag de data normen php action normdetail amp vertriebsnr 0878016 amp quickse arch 1 amp loc de 24 http www vde verlag de data normen php action normdetail amp vertriebsnr 0808019 25 http www vde verlag de data normen php action normdetail amp vertriebsnr 0805015 26 http www vde verlag de data normen php action normdetail amp vertriebsnr 0878014 amp quickse arch 1 amp loc de 27 http www dimedtec de Gesetzliche Grundlagen DIN _ EN _60601 1 1 44 138 aspx 28 http www dimedtec de DIN EN 60601 1 2 DIN EN 60601 1 2 139 aspx Praxistestreihe 1 29 Panasonic Co Panasonic Wichtige Informationen 2006 30 Netgear Inc Netgear Installationsanleitung 2006 31 Devolo AG Handbuch dLAN A Vpro2 2007 32 Ar
61. usehen Metallene Gegenst nde im Testraum absorbieren einen Teil der Abstrahlung ber den Raum und die leitungsgebundene Abstrahlung breitet sich ebenfalls ber das weitl ufige Netz aus 8 2 Test 2 Beeinflussung von Powerline Adaptern durch HF Chirurgieger te Wie schon bei der Durchsatzpr fung ermittelt wurde reagieren Powerline Adapter empfindlich auf andere Ger te die das Stromnetz nutzen Hochfrequenz Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 39 Chirurgieger te stellen eine enorme St rquelle dar da sie Hochfrequente Str me erzeugen die auch ber die Netzleitung emittieren Im Folgenden soll getestet werden ob sich Powerline Adapter von Hochfrequenz Chirurgieger ten n hrer Funktion beeintr chtigen lassen Verwendete Testutensilien PC s ehe Praxistestreihe 1 Netbook s ehe Praxistestreihe 1 2 Devolo dLAN 200A Vpro2 Adapter HF Chirurgieger t Erbe Erbotom ICC 50 HF Chirurgieger t Erbe Erbotom ICC 400 Lastwiderstand 11 Q 7 5 A HF Chirurgieger t O A lt L Netbook Lastwiderstand Stromleitung Abb 21 Test 2 Testaufbau Es wird ein Netzwerk zwischen einem PC und einem Netbook ber 2 Devolo Powerline Adapter hergestellt Die netzseitige bertragungsstrecke wird m glichst kurz gehalten die Ausgangsgeschwindigkeit ohne St rungen betr gt ca 65 Mbit s Zum berpr fen von Geschwindigkeitseinbr chen wird d
62. usst Es lie sich allerdings kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Leistung Koagulationsgrad und Absinken der Geschwindigkeit feststellen Abb 22 Netzr ckwirkung des Erbe ICC 400 Wurde beispielsweise bei einer Einstellung des ICC 400 die Powerline Verbindung noch kaum gest rt f hrte ein erneutes Ausl sen der Schneidefunktion zum v lligen Verbindungsabbruch Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 41 Generell wurde beobachtet dass die Powerline Ger te sich mit der Zeit auf verschiedene Einstellungen am HF Chirurgieger t einstellen k nnen allerdings empfindlich auf nderungen reagieren Diese Empfindlichkeit reicht von einem Einbruch der bertragungsbandbreite bis zum v lligen Zusammenbruch der Verbindung Es wurden bei jeder Einstellung unterschiedliche nicht reproduzierbare Ergebnisse erzielt Abschlie end ist jedoch zu sagen dass die Kombination Koagulationsgrad 5 Leistungsstufe 5 die st rksten Auswirkungen auf die Powerline Verbindung besitzt da hier nahezu immer die bertragungsgeschwindigkeit auf 0 Mbit s sank Diese nur sporadische Beeinflussung ist auf die Funktionsweise der OFD Modulat on zur ckzuf hren Die Powerline Adapter w hlen diejenigen Kan le aus die am wenigsten st rbehaftet sind Werden nun die Einstellungen am HF Chirurgieger t ver ndert werden unter Umst nden gerade benutzte Kan le gest rt und die bertragungsgeschwind
63. utzisolierung und f llt somit in die Schutzklasse Il Das Ger t ist nicht f r die Anwendung im Au enbereich geeignet Das Ger t ist CE konform Benannte Stelle ist 0682 Cetecom ICT Services GmbH Das Ger t entspricht den EMV Normen EN 55022 EN 55024 und EN 60950 10 3 2 Identifizierung der Gefahrenursachen Gef hrdung durch Energien Elektrische Energie Zwar w rd vom Hersteller vorgeschrieben nur das beiliegende Netzkabel zu verwenden allerdings ist die Sicherheit von Patienten Anwendern und Dritten nicht gef hrdet wenn e n anderes Netzkabel mit Kleinger testecker nach IEC 603207 verwendet wird solange dieser nicht besch digt ist Gleiches gilt f r das verwendete Ethernet Kabel Das Ethernet Kabel muss galvanisch vom angeschlossenen Ger t getrennt werden Panasonic Co 2006 s Zitatverzeichnis 5 Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 55 Mechanische Energie Der Adapter sollte nicht fallen gelassen werden da dies das d nne Geh use besch digen k nnte Gef hrdung durch Umwelteinfl sse Das Ger t sollte nicht in der N he von gro en W rmequellen stehen da die Ger te im Betrieb hohe Temperaturen erreichen Eine weitere Erw rmung k nnte die Systemkomponenten besch digen Das Ger t sollte vor Fl ssigkeiten jeder Art gesch tzt werden Die feste Montage an einer hohen Position ist empfehlenswert Auch bei der Reinigung sollte auf Wasser ver
64. zichtet werden eine trockenes sauberes Tuch gen gt Da es unwahrscheinlich erscheint dass das Ger t keinerlei elektromagnetische St rungen erzeugt sollte das Ger t einem entsprechenden Testverfahren unterzogen werden Es sollte darauf geachtet werden dass keine unbefugte Person Zugang zum Master besitzt Gef hrdung durch falsche Anwendung In der Gebrauchsanweisung befindet s ch eine w derspr chliche Information Zum einen hei t es das Netzkabel muss immer angeschlossen sein und im Anschluss hei t es man solle den Adapter vom Netz nehmen wenn dieser eine Weile nicht betrieben wird Die Aussage dass die grunds tzlichen Sicherheitsma nahmen eingehalten werden sollen m sste n her beschrieben werden Das Ger t sollte m glichst weit von anderen Verbrauchern entfernt betrieben werden um Datenverlust und eine hohe bertragungsgeschwindigkeit sicherzustellen Als besonders beeinflussend sind Waschmaschinen Bohrmaschinen Computernetzteile oder Hochfrequenz Chirurgieger te anzusehen Technikerarbeit Daniel Schmidt Untersuchung der Anwendbarkeit von Powerline im Krankenhaus 56 11 Ergebnis 11 1 Vorteile Die Powerline Technik punktet deutlich bei der einfachen Installation Bei Neuverkabelung eines bestehenden Geb udes mit herk mmlichen Ethernet Kabeln entsteht ein hoher zeitlicher und finanzieller Aufwand besonders wenn die Leitungen elegant n der Wand verlegt werden sollen Durch eventuelle Vorschrifte

Technikerarbeit von Daniel Schmidt

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