| Titel: | Schule mit Funknetz | Datum: | 8.2.01, 14:23 | artikel: | Funknetzwerk bringt Schulen preiswerter schneller und besser ans Netz! HildenNET besichtigte in Neuss ein funktionierendes Netzwerk. Die Geschwister Scholl-Hauptschule leistete in diesem Feld Pionierarbeit. Schulleiter Wilhelm Handke ein Pionier für Funknetzwerke in Schulen, ist von der Leistungsfähigkeit des an seiner Schule eingesetzten Systems voll überzeugt. Das Netzwerk arbeitet störungsfrei und ist durch seine flexiblen Einsatzmöglichkeiten herkömmlichen Netzwerken in vielerlei Hinsicht überlegen. Der nachfolgende Bericht schildert eindrucksvoll, warum gerade an einer Schule die drahtlose Übertragung so sinnvoll ist. Der Bericht ist etwas länger, das Thema ist aber so interessant, dass wir nicht kürzen wollten. Enthalten ist auch eine umfangreiche Technische Beschreibung (für Computerfreaks). Wobei hier noch anzufügen ist, dass inzwischen die mögliche Bandbreite schon bei 11MB, statt der im Bericht beschrieben 3MB. Quintessenz des Berichtes scheint uns zu sein, dass der Einbau kostspieliger stationärer Netzwerke gegenüber dem Funknetz keine erkennbaren Vorteile, dafür aber einige Nachteile hat. hier der Bericht: Flexible Kommunikation via Funknetz Klassen gehen in Neuss drahtlos ins Internet Von Wilfried Kruse, Schuldezernent der Stadt Neuss, Wilhelm Handke, Rektor der Geschwister-Scholl-Ganztagshauptschule Neuss, Dr. Nicola Ristic, ehemaliger Konrektor der Geschwister-Scholl-Ganztagshauptschule Neuss Multimedia, Internet in Schulen, Schulen ans Netz, so oder ähnlich lauten die Schlagwörter, um tatsächliche oder angebliche Rückstände der Mediennutzung und Kompetenz sowie deren pädagogische Erschließung international aufzuholen. Viele Kommunen, neuerdings auch das Land, haben finanzielle Anstrengungen unternommen, um die Ausrüstung der Schulen mit PC und Internetanschlüssen voran zu bringen. Sponsoren und andere Träger bemühen sich aus vielerlei Gründen, "Schulen ans Netz" zu bringen. So schillernd und aktuell diese Diskussion ist, bisweilen verläuft das Ergebnis eher statisch: Manch einer Übersieht, dass es nicht nur darum gehen kann, "Schulen ans Netz" zu bringen, indem man die Ausstattung der Informatikräume auf dem Laufenden hält, "Medienecken" in Klassenzimmern einrichtet oder schließlich in jede Klasse einen Computer stellt (wer soll das bezahlen?). Es geht in Wirklichkeit darum, pädagogisch und didaktisch fundiert, dynamisch und flexibel einen Medieneinsatz in den Schulen zu ermöglichen, der den täglichen Umgang mit dem Computer und dem Intemet nicht künstlich verklärt, sondern zur Selbstverständlichkeit im schulischen Alltag macht. Mehr als "Schulen ans Netz" "Schulen ans Netz" ist kein Selbstzweck, sondern ist Voraussetzung dafür, in der Schule das Netz zu nutzen, um Medienkompetenz zu gewinnen und gleichberechtigt Bildungschancen wahrzunehmen. Nicht die Schulen müssen ans Netz, sondern die Schülerinnen und Schüler, aber auch die Lehrerinnen und Lehrer. Ihnen muss die Möglichkeit gegeben werden, die Chancen und die Gefahren des Intemets kennen zu lernen, indem sie unter pädagogischer Anleitung ans Netz gehen. Und das heißt mehr als nur jede Schule mit einem Intemetanschluss auszustatten, Klassenverbänden Informatikunterricht im Informatikraum zu geben und ansonsten Computer und Internet eher als ferne Insel von weitem zu betrachten. Wir brauchen neue Formen der Ausstattung und des Unterrichtens, wir brauchen Schulen und Kollegien, die Computer und Intemet als selbstverständliche didaktische Mittel im Fachun- terricht in ihrer Klasse einsetzen wollen und sich auch trauen, damit umzugehen. Das ist eine Frage von Bereitschaft, Fortbildungswilligkeit und des sich öffnens gegenüber neuen Ent- wicklungen und Bedürfnissen von Kindern und Jugendlichen. Schon vor der viel beachteten Rede des früheren Bundespräsidenten Roman Herzog im Fr?hjahr 1999 zur Reform des Bildungssystems - er forderte auf, in den nächsten fünf Jahren alle deutschen Klassenräume und öffentlichen Bibliotheken mit einer ausreichenden Anzahl von vemetzten Computern auszustatten - haben sich die Verantwortlichen in Neuss vorgenommen, in überschaubarem Zeitraum alle Klassenzimmer der weiterführenden Schulen (5 Gymnasien, 4 Realschulen, 6 Hauptschulen, 2 Gesamtschulen, 2 Sonderschulen) mit einem direkten Anschluss an das Intemet auszustatten. Mit den Schulen gab es darüber intensive Gespräche, die jetzt zu einer Lösung gefunden haben, die im September 1999 an der Geschwister-Scholl-Hauptschule, einer Ganztagsschule, realisiert worden ist: Damit nicht mit viel Geld Gebäude verkabelt, Netzwerke installiert und gepflegt werden müssen, sind die Beteiligten auf die pfiffige Idee gekommen, die Funkdatenübertragung im Schulgebäude einzusetzen. So konnte ohne große bauliche Veränderung an Schulräumen jedes Klassenzimmer ins Internet "befördert" werden. Begonnen wurde mit dieser innovativen Lösung an der Geschwister-Scholl-Hauptschule, weil das Interesse und die Bereitschaft hieran am größten war. Dort kann jetzt nach Installation des Funkdatennetzwerkes und Ausstattung mit zehn Notebooks aus jedem Klassenraum, aus den Fachräumen, aus dem Lehrerzimmer, aus der Mensa und aus den Nebenräumen ins Intemet gesurft werden. Die Schülerinnen und Schüler müssen dort nicht mehr den Informatikraum aufsuchen-, die Fachlehrer können einzelne oder alle Geräte im normalen Fachunterricht (etwa Erdkunde, Religion, Geschichte) im normalen Klassenraum einsetzen. Der Zugang zum Internet erfolgt von jedem einzelnen Gerät aus drahtlos über sogenannte "Access"-Points im Gebäude, dann weiter zum zentralen Intemetzugang, über den die Schule schon seit längerem verfügte. Diese Art des flexiblen Einsatzes von Notebooks samt Beamer gewährleistet eine intensive Nutzung der Geräte, sie werden nach Gebrauch in einem Spezialschrank aufgeladen und sind so innerhalb kürzester Frist wieder einsatzfähig. Je nach Unterrichtsplanung können die Schüler entweder gemeinsam in einer Gruppe oder einzeln ein Notebook nutzen. Ein einzelnes Gerät mit einem Beamer ist auch zu Demonstrationszwecken oder zur gemeinsamen Informationsbeschaffung mit er gesamten Lemgruppe einsetzbar. Da die Notebooks mit einer Akkuladung etwa drei bis vier Stunden arbeiten können, ist es möglich, sie während der gesamten Unterrichtszeit einzusetzen, wenn sie in der 75-minütigen Mittagspause aufgeladen werden. In einer weiteren Variante dieser flexiblen Intemetnutzung wird als Nächstes die Funkvernetzung eines weiteren Schulgebäudes solchermaßen ausgelegt, dass auch mit transportablen "normalen" fahrbaren) PC und einem angeschlossenen Beamer ebenfalls aus jedem Klassenzimmer der Internetzugang möglich und nutzbar ist. Die Funknetzwerke sind durch entsprechende Hard- und Software in den Notebooks installiert worden; sie sind absolut betriebssicher und benötigen keine speziellen Aufwendungen zur Systempflege. Mit dieser drahtlosen Kommunikationstechnik hat die Stadt Neuss Neuland betreten: Mit überschaubarem Finanzaufwand und der Hilfe zweier in Neuss ansässiger Hardware- und Software-Firmen (ITM GmbH, Toshiba Europe GmbH) wurde dies möglich. Geräte und Systeme laufen stabil; 'mit besonderer Freude hat die Stadt Neuss registriert, dass es gerade eine Hauptschule gewesen ist, an der sich das Kollegium der besonderen Aufgabe so offensiv gestellt hat, jungen Menschen auf diese neue - und für manchen noch nicht selbstverständliche Art - Medienkompetenz zu ermöglichen. Inklusive Notebooks und
Installation des Funkdatennetzes lagen die Kosten für die Realisierung des Internetzugangs aus dem gesamten Gebäude der Schule bei etwas unter 50 000 Mark. Aufgrund der überaus positiven Resonanz in der Schule, in der Stadt und darüber hinaus wird Neuss auf diesem Wege fortfahren und in den nächsten Monaten und Jahren sukzessive ihre weiterführenden Schulen mit dieser drahtlosen Kommunikationstechnik ausrüsten, damit jedes Klassenzimmer einen Anschluss ans Internet hat. Dabei dürfte sich eine Kostenminderung in Zukunft dann ergeben, wenn die drahtlose Kornmunikationstechnik in größerem Umfang eingesetzt und installiert wird. Schon aus diesem Grunde ist diese Technik für viele Schulträger sicherlich von hohem Interesse. Die Funkdatenübertragung ist nach Einschätzung der Autoren die geeignete Möglichkeit, flexibel und in überschaubarem Kostenrahmen Internetzugänge zu ermöglichen. Sie sichert eine hohe Auslastung der Geräte und der Investition. Sie bietet längerfristig Kostenvorteile durch ein "pflegeleichtes" Funkdatennetz. Erfahrungsbericht ?ber den Einsatz der 10 Laptops mit Internetzugang
Von Wilhelm Handke, Rektor der Geschwister-Scholl-Ganztagshauptschule Neuss Seit Wochen sind die 10 Laptops in der praktischen Erprobung an der Geschwister- Scholl-Ganztagshauptschule in Neuss. Die Erfahrungen, die mit ihrem Einsatz gemacht wurden, sind als durchweg positiv zu bewerten. Es hat sich gezeigt, dass von jedem Klassenraum des Schulgebäudes ein Internetzugang möglich ist, teilweise sogar auch im Außenbereich und in benachbarten Gebäuden. Im Vorfeld der praktischen Nutzung hat eine schulinteme Lehrerfortbildung stattgefunden. Die Kolleginnen und Kollegen wurden in die Handhabung der Rechner und in den Umgang mit Suchmaschinen eingewiesen. Als hilfreich erwies sich, dass beim Hochfahren der Laptops direkt auf eine Internetseite verzweigt wird. Auch sind die wichtigsten Adressen einiger Suchmaschinen schon im Vorfeld eingegeben worden, so dass Tipparbeit erspart bleibt, aber auch die Probleme, die entstehen, wenn man sich bei der Eingabe der Adresse vertan hat. Nach anfänglichen Zögern nutzen mittlerweile die Lehrerinnen und Lehrer das Angebot der Internetrecherche mit wechselnden Klassen. Die Laptops werden in einem Schrank aufbewahrt, wobei sie ständig am Ladegerät angeschlossen sind. Spezielle Be- und Entlüftungsmaßnahmen sorgen dafür, dass es zu keiner überhitzung der Netzteile bzw. der Akkus kommt. Die Ladezeit ist abhängig von der vorhergehenden Nutzungsdauer, in der Praxis reichen ca. 1 bis 2 Stunden, bis die Geräte wieder mit voller Akkukapazität zur Verfügung stehen. Die Laptops können so bis zu dreimal am Tag (inklusive Nachmittagsunterricht) genutzt werden. Zur bequemeren Handhabung wurden noch externe Mäuse angeschafft. Von den Kolleginnen und Kollegen wird besonders der variable Einsatz der Laptops gelobt. So sind sie z.B. nicht an einen festen Raum (Computerraum) gebunden. Die Geräte können sozusagen als Klassensatz eingesetzt werden, d.h. indem sich zwei oder drei Schüler einen Laptop teilen, kann die ganze Klasse im Intemet "surfen". Als Einzelgerät in der Klasse dient der Internetzugang als Lemstation. Bei Bedarf können so Schülerinnen und Schüler auf den Laptop als Informationsquelle zurückgreifen. In Zusammenhang mit einem Beamer wird der Rechner zu einem Demonstrationsgerät. Der Unterrichtende kann jetzt interessante Informationen für die gesamte Klasse sichtbar machen. Da jegliche Verkabelung entfällt, ist der Transport und die Handhabung im Klassenraum problemlos. Außer für die Internetrecherche werden die Laptops auch für den eigentlichen Informatikunterricht (zusätzlich zum Informatik-Raum) genutzt. Technische Projektbeschreibung des Funknetzes Von Andreas Seidel, Projektierung / Vertrieb ITM GmbH Neuss Um die Aufgabenstellung zu erfüllen, von jedem Klassenraum aus über eine Funkverbindung in das Internet zu gelangen, war es erforderlich eine "Ausleuchtung" durchzuführen. Dabei wird festgestellt, wie viele Access Points benötigt werden und wo sie platziert werden müssen, um überall dort eine optimale Funkabdeckung zu erreichen, wo die Stationen (in diesem Fall die Laptops) eingesetzt werden sollen. In unserem Fall waren aufgrund der Gebäudestruktur in dem skizzierten zweistöckigem Gebäude (s. Abb.1) der Schule drei Access Points notwendig, um Klassenzimmer den drahtlosen Netzwerk- und Internetzugang sowohl in den Klassenzimmern im Erdgeschoss und in der ersten Etage, als auch im Lehrerzimmer zu gewährleisten Als Installationspunkte für die Access Points wurden die markierten Standorte ausgewählt (s. Abb. 1). Access Point 1 leuchtet den unteren Gebäudeteil (über beide Etagen) sowie den Verwaltungstrakt (Lehrerzimmer, Sekretariat) mit einer separaten, an der Außenwand angebrachten Antenne aus. Als Nebeneffekt ergab sich hierdurch auch die Möglichkeit, das System in der Mensa einzusetzen. Für den in der Skizze oben dargestellten Gebäudeteil wurden zwei Access Points (2 und 3) notwendig, da sich hier eine massive Brandschutzwand mit sehr hohen Metallanteilen befindet, die vor der Erweiterung der Schule die Außenwand bildete. Die Access Points sind in der abgehngten Decke völlig "unsichtbar" (und damit dem "Zugriff' durch Schüler entzogen) montiert und mit einem Datenkabel an den Informatikraum und das dortige Netzwerk angebunden. Neben einem Server befindet sich hier auch ein separater Internetrouter. Die mobilen Notebooks sind so untereinander und auch mit dem vorhandenen Netzwerk im Informatikraum verbunden. Das Funknetz ist frei von Wartungs- bzw. Serviceleistungen und l?uft in Verbindung mit den Laptops seit August 1999 ohne Störungen.
BreezeNET PRO.11 Systembeschreibung Die BreezeNET PRO. 1 1 Serie umfaßt eine Reihe von Plug-and-Play Produkten für Ethernet Funk- LANS, die eine preisgünstige Lösung mit guter Performance für mobile Rechneranwendungen, temporäre Installationen und Ad-Hoc-Netzwerke bietet. Mit niedrigen Anschaffungskosten und ohne Betriebskosten hat die BreezeNET PRO.11 Serie eine kurze Abschreibungsdauer. Die einfache Installation in Verbindung mit der hohen Leistungs- fähigkeit und dem IEEE 802.11 FunkLAN-Standard machen die BreezeNET PRO.11 Serie besonders interessant für Anwendungen, die drahtlose Verbindungen, Standard Ethernet, schnelle Verfügbarkeit und Mobilität zur Erhöhung der Produktivität nutzen. Die Produkte der BreezeNET PRO.11 Serie k?nnen problemlos in jede Ethemet/IEEE 802.3 Umgebung integriert werden. Jeder PC mit Ethemet-Karte kann sofort über Funk angebunden werden, unabhängig von den verwendeten Netzwerkprotokollen sowie der Hardware, da - abgesehen von der PCMCIA-Karte - nur eine standardisierte Ethemet-Schnittstelle verwendet wird. Für die externen Geräte sind keine zusätzlichen Treiber oder Hardwareänderungen nötig. Die überwachungsfunktionen ermöglichen eine optimale Positionierung der Geräte ohne großen Aufwand. Die BreezeNET PRO. 1 1 Serie arbeitet funkseitig mit einer Datenrate von bis zu 3Mbps und nutzt einen dynamischen Algorithmus für die Auswahl der bestmöglichen Datenrate. Dabei wird die übertragungsqualität überwacht und die Datenrate gemäß den herrschenden Bedingungen für jede Station einzeln angepaßt. Mit den integrierten Antennen können in Gebäuden Reichweiten von 50 - 200m erzielt werden, mit extremen Antennen können maximal 5km ?berbrückt werden Bei hohem Lastaufkommen kann die Gesamtbandbreite dadurch erhöht werden, daß mehrere APs einen Bereich überlappend abdecken. Durch den effizienten Lastverteilungs- und Switching-Algorithmus WIXTM wird für jede Station der AP mit der geringsten aktuellen Last ausgewählt. Mobil eingesetzte Geräte können sich ohne Beeinflussung des Datenverkehrs zwischen verschiedenen Zellen eines Netzwerkes bewegen. Der innovative Roaming-Mechanismus garantiert ununterbrochene Datenübertragung sogar bei Geschwindigkeiten von bis zu 90km/h.
Die BreezeNET PRO. 1 1 Serie benutzt die Technik des Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) bei 2,4 GHz. Diese Technologie liefert verl?áliche und robuste Funkverbindungen, welche die Nachteile der Interferenz- und Auslöschungseffekte eliminiert und den Betrieb anderer Funknetze am selben Ort ermöglicht. Für die Datenübertragung werden zwei Antennen genutzt. Für jedes Datenpaket wird die Antenne mit dem besseren Empfang ausgewählt, dadurch wird die Übertragungsqualität optimiert. Für größere Entfernungen stehen Modelle mit verschiedenen externen Antennen (Rundum- oder Richtfunk) zur Verfügung.
Die Betriebsparameter der Geräte der BreezeNET PRO. 1 1 Serie können lokal über einen seriellen Port (ASCII, RS 232) eingestellt werden. Das Management kann über die integrierten SNMP Agents durchgeführt werden. Sowohl Standard-MIBs als auch proprietäre MIBs sind verfügbar. Das Management erlaubt einen einfachen Upgrade der Produkte durch Software-Download. FunkLAN-Komponenten Access Points APs dienen als Zugang zum drahtgebundenen Ethemet LAN f?r die FunkLAN- Kompo-nenten.über APs wird auch der Verkehr zwischen den FunkLAN-Teilnehmern abgewickelt. Der von einem AP abgedeckte Bereich wird als Zelle bezeichnet. Durch die Anordnung von mehreren APs kann ein größeres Gebiet abgedeckt oder der Gesamtdurchsatz des FunkLAN erhöht werden. Station Adapter SAs stellen für jeden PC mit Ethernet-Schnittstelle die Verbindung zu einem AP her und ermöglichen so die Kommunikation mit Stationen im drahtgebundenen LAN und im FunkLAN. Für einen bzw. vier PCs stehen bis zu 3 Mbps Bandbreite zur Verfügung. PCMCIA Adapter Eingesteckt in einen PCMCIA Slot eines Notebook PCs oder Handheld-Terminals verbinden SA-PCs das angeschlossene Gerät mit einem AP und so mit dem LAN bzw. FunkLAN. Durch die beiden integrierten Antennen sind sehr gute Sende-/Empfangsleistungen garantiert. Dies ermöglicht auch den Transport großer Datenmengen vom/zum Laptop. Wireless Bridge Angeschlossen an ein abgesetztes LAN-Segment bietet die WB (Wireless Bridge) drahtlosen Anschluß an einen AP und das damit verbundene LAN. Bis zu 256 Benutze können gleichzeitig über die Funkverbindung arbeiten. Die große Auswahl an Antennen erlaubt sowohl mobile Anwendungen als auch stationäre Verbindungen bis zu 5 km Entfernung.
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