Mäuse und Tastaturen. Grundlagen der Informatik. Tastaturen und Mäuse. Tastaturen und Mäuse. Schwerpunkt Ergonomie. Funk bei Bedienelementen

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1 Mäuse und Tastaturen Mäuse, Tastaturen, Touchscreens Netzwerke CAD Mouse / /2 Tastaturen und Mäuse Die Bedienelemente eines Computers möchte ich nicht so sehr vom Standpunkt der Technologie, als vom Standpunkt der Ergonomie bzw. Benutzerfreundlichkeit betrachten. Tastaturen unterscheiden sich im wesentlichen durch Tastenanordnung und -beschriftung. In Dtl. haben wir Glück in der englischen Tastatur sind nur Z und Y vertauscht, außer einigen Sonderzeichen- und Funktionstasten. Tastaturen und Mäuse Mäuse haben zwei grundlegende Unterscheidungsmerkmale: - Erfolgt die Steuerung des Cursors mechanisch per rollender Gummikugel in der Maus oder lichttechnisch per Abtastung des Untergrunds mit Infrarot? - Erfolgt die Verbindung zum Computer per Draht über PS2- bzw. USB-Schnittstelle, oder mit einer Funkstrecke zu einem Empfänger, der dann über die USB-Schnittstelle angeschlossen wird? / /4 Funk bei Bedienelementen So schön die Freiheit vom Draht ist Funkmäuse und Funktastaturen brauchen Strom, den sie über Batterien bekommen. Sind diese Batterien plötzlich alle, kann man am Computer nichts mehr machen. Man muss erst Batterien kaufen gehen und die Bedienelemente wieder betriebsbereit bekommen. Oft muss man dazu booten... es ist Einiges weg! Schwerpunkt Ergonomie Mäuse und Tastaturen müssen vor allem ergonomisch gestaltet sein, also bequem und ermüdungsarm bedienbar. Die Krankheit Mausarm (RSI Syndrom) ist durchaus nicht so selten, recherchieren Sie im Internet. (z.b. /hardware/ergonomie_gegen_mausarm_2.htm) Hier einige Designbeispiele, u.a. von Microsoft und Logitech / /6 1

2 Maus intern Ergonomie klassisch Logitech, / /8 Microsoft Mäuse 2009 Microsoft Tastaturen / /10 Armhaltungen... Chinesische Tastatur / /12 2

3 Alternatives Design Advantage USB contoured keyboard 299 US$ Alternatives Design PCD Maltron Standard 3D dual hand L US$ / /14 FutureTech 2008 Perepherie II Tastatur Optimus Popularis mit Organic LED als Tastenhinter- Grund und mit dynamischer Tastenbelegung 1700 (2010) 747 (2012) 2086 (2013) 1205 (2014) 1387 (2015) /15 FutureTech 2008 Designstudie März Optimus Maximus von Art Lebedev Peripherie III /16 Optimus Popularis 2015 Gewicht: 3 kg /17 Exotic Tech /18 3

4 HP TouchSmart Touchscreens / /23 Apple Touchscreen Technologie store.apple.com Multitouch Table / Display Zwei Aspekte: - Tracking der Berührung mit Infrarot oder mit Webcams mit Bildauswertung -Tracking von bis zu 10 Tracks gleichzeitig (Grafikkarte, Display, Software) /24 VIDEO IM REALPLAYER /multitouch_display_can_see_obj/ /25 Das Netzwerk Computernetzwerke /26 Unabhängig von der technischen Art der Realisierung müssen Computer miteinander Daten austauschen können. Dies wird durch das sogenannte Netzwerk realisiert. Nach der Entfernung unterscheidet man im Wesentlichen: Raumnetze wie Bluetooth, Infrarotverbindungen LAN (Local Area Network) m-zone (x1-x1000) WAN (Wide Area Network) km-zone (x1-x1000) Internet, andere Netze wie xdsl, Telefonnetz, /27 4

5 Das Netzwerk Wichtig ist auch noch die Unterscheidung, ob ein Netzwerk privat oder öffentlich ist. Sobald ein Netzwerk privat ist, hat der Eigentümer die Hoheit, die Nutzungsbedingungen zu diktieren und streng zu kontrollieren. Administratoren sind innerhalb ihres Netzwerkes allmächtig. Beispiel Campus-LAN von /intro/network/net /campus-lan.html Es gilt das Recht des Territoriums, in dem die Nutzung bzw. Verwaltung des Netzwerks erfolgt (öffentlich bzw. privat) / /29 Beispiel Client-Server-Prinzip Zwei Computer im Netzwerk stehen oft in einer Client-Server-Beziehung bezogen auf einen konkreten Dienst bzw. eine konkrete Anwendungssituation. Der Client ist jeweils der Rechner, der einen Dienst in Anspruch nimmt. Der Server ist jeweils der Rechner, der einen Dienst bietet bzw. leistet. Die Rollen sind nicht an die Hardware gebunden!!! / /31 Client-Server-Prinzip Fast durchgängig verhält sich der Server stets passiv und wartet auf die Anfrage von Clients. Sonst gäbe es sehr viel Spam! Vorteil: Konzentration der Daten und Programme beim Server, Clients können klein bleiben. Nachteil: Server sind hardwareintensiv und verursachen ständig Kosten durch Bereitschaft im Netzwerk. Sie brauchen Räume. Sie müssen gewartet werden ( ) /32 Client-Server-Prinzip Beispiele für dieses Prinzip (Server-Seite): Internet: Webserver + Backbones + internat. Netz Mailserver + Nutzung des Internets Domain Name Service (DNS): Übersetzer für Internetadressen in IP-Nummern (+ umgekehrt), Wegfinder für die Verbindungen Youtube: Verwaltung von Videos, Suche, Anzeige, etc. Facebook: Verwaltung von persönlichen Daten, Community-Funktionen, Basis für Werbung, etc /33 5

6 Client-Server-Prinzip Webshops aller Art: Verwaltung der Angebots-, Kunden- und Bestellungsdaten, etc. IRC, Messaging, Skype: Beide beteiligte Rechner sind abwechselnd Client und Server! Alternativen sind Peer-to-Peer-Netze, wo die beteiligten Rechner alle gleichberechtigt agieren. Dieses Modell kommt mitunter bei Tauschbörsen im Internet zum Einsatz. Es gibt aber immer Sicherheitsprobleme zu lösen... Das ISO-OSI-Schichtenmodell Um sich in Netzwerken überhaupt über verschiedene Aspekte der Kommunikation orientieren zu können, wurde das ISO-OSI-Schichtenmodell geschaffen. Dort werden Schichten (layer) je nach Abstraktionsgrad einer Datenverbindung definiert. Dazu werden Schnittstellen und Protokolle je Schicht bzw. je Gruppe von Schichten festgelegt. (Vgl. OSI von 1983, ISO 7498, ITU-T X.200 u.a..) / /35 Das ISO-OSI-Schichtenmodell TCP-IP-Schichtenmodell In Konkurrenz zum ISO-OSI-Schichtenmodell entstand ab 1970 das mehr anwendungsorientierte TCP-IP-Modell, das Ihnen sicher näher an Ihrer Anwendungssphäre liegt. TCP/IP-Schicht OSI-Schicht Beispiel Anwendungsschicht 5 7 Transportschicht 4 TCP,... HTTP, FTP, SMTP, POP, Telnet, IMAP,... Internetschicht 3 IP (IPv4,IPv6) Netzzugangsschicht 1 2 Ethernet, / /37 TCP-IP-Schichten Anwendungsschicht (engl.: Application Layer): Die Anwendungsschicht umfasst alle Protokolle, die mit Anwendungsprogrammen zusammenarbeiten und die Netzwerkinfrastruktur für den Austausch anwendungsspezifischer Daten nutzen. Transportschicht (engl.: Transport Layer): Die Transportschicht stellt eine Punkt-zu-Punkt- Verbindung her. Das wichtigste Protokoll dieser Schicht ist das Transmission Control Protocol (TCP), das Verbindungen zwischen jeweils zwei Netzwerkteilnehmern zum zuverlässigen Versenden von Datenströmen herstellt /38 TCP-IP-Schichten Internetschicht (engl.: Internet Layer): Die Internetschicht ist für die Weitervermittlung von Paketen und die Wegewahl (Routing) zuständig. Auf dieser Schicht und den darunterliegenden Schichten werden Punkt-zu-Punkt-Verbindungen betrachtet. Die Aufgabe dieser Schicht ist es, zu einem empfangenen Paket das nächste Zwischenziel zu ermitteln und das Paket dorthin weiterzuleiten. Kern dieser Schicht ist das Internet Protocol (IP) in der Version 4 oder 6, das einen Paketauslieferungsdienst bereitstellt /39 6

7 TCP-IP-Schichten Netzzugangsschicht (engl.: Link Layer): Die Netzzugangsschicht ist im TCP/IP-Referenzmodell spezifiziert, enthält jedoch keine Protokolle der TCP/IP-Familie. Sie ist vielmehr als Platzhalter für verschiedene Techniken zur Datenübertragung von Punkt zu Punkt zu verstehen. Die Netzzugangsschicht kann durch Protokolle wie Ethernet, FDDI, PPP (Punkt-zu-Punkt-Verbindung) oder (WLAN) ausgefüllt werden. Art der Datenübertragung Der Datenstrom wird im weitverbreiteten Ethernet in einzelne Datenpakete geteilt, von denen jedes für sich auf einem eigenen Weg übertragen wird. Man nennt das Routing von Datenpaketen, von Route=Weg. Diese Datenpakete müssen am Ziel eingesammelt, kontrolliert und notfalls nochmals angefordert werden. Erst dann können sie wieder als vollständiger Datensatz verarbeitet werden / /41 Datenübertragung Vorteile der paketweisen Übertragung per TCP/IP: Sie beanspruchen nicht die gesamte Bandbreite des Netzes, d.h. mehrere Stationen können gleichzeitig senden. Bei Übertragungsfehler für ein Datenpaket wird nur dieses Paket noch einmal gesendet. Jedes Datenpaket nimmt seinen eigenen Weg durch das Netzwerk bzw. Internet. Der Zusammenbau erfolgt im Zielcomputer. Diese Übertragungsart haben fast alle LAN, WAN. Datenpaket / /43 Paketvermittlung Geschwindigkeiten Bei der Kapazität der Datenübertragung müssen sich alle Teilnehmer die vorhandene Bandbreite teilen. Aktuell sind 100 Mbit/s Standard in LANs. Ziel ist es, mittelfristig überall 1000 Mbit/s zu erreichen. ( Gigabit-Netz ) Jedes Datenpaket kann jeden Weg nehmen, Unabhängig von den anderen Datenpaketen. In WANs werden weitaus größere Datenübertragungsraten erforderlich / /45 7

8 Adressierung im Internet MAC-Adresse der Netzwerkkarte, weltweit eindeutig. IP-Adresse des Computers weltweit eindeutig. Unique Resource Locator URL (z.b. Der Domain Name Service (DNS) in speziellen Name-Servern im Internet übersetzt URLs und IP-Adressen ineinander / /47 Die MAC-Adresse MAC-Adresse (Media Access Control Address) Hardwareadresse der Netzwerkkarte Aufbau: 2 x 3 Byte (= 48 Bit), hexadezimal Z.B.: ae-fd-7e oder 08:00:20:ae:fd:7e Die Zahlenreihe enthält zwei stets vorhandene Paare von Hexadezimalziffern und Trennzeichen zwischen je zwei Paaren von Hexadezimalziffern. Die IP-Adresse IP-Adresse (Internet Protocol Address, v4) Nummer zur Identifizierung einer Internet- Ressource innerhalb von Programmen Die IP-Adresse besteht aus vier Zahlen zwischen 1 und 256; z.b (WWW FakM). Im Webbrowser und in HTML wird i.d.r. ein Klartextname benutzt die symbolische Rechneradresse, z.b. IP-Adressen können statisch und dynamisch sein / /49 Ermittlung von IP-Adressen Unter Windows klicken Sie auf Start Ausführen... und geben Sie bei bestehender Internet-Verbindung die Anweisung cmd ein. In das sich öffnende Fenster geben Sie am Prompt ein: nslookup Adresse in Wortschrift. Ermittlung von IP-Nummern Im Ergebnis erhalten Sie die Adresse des antwortenden DNS-Servers und die Daten zur angefragten Internetadresse samt IP-Nummer / /51 8

9 Die IP-Nummern der HTWK Erster Block: 141 genereller Provider Cable & Wireless Zweiter Block: XX eine der Hochschulen in Dtl. (hier konkret) Dritter Block: XXX Subnetz in der HTWK Vierter Block: XXX Nummer eines Rechners im Subnetz Etwas Praxis Das ganze ist hier im IPv4-Standard angegeben / /53 DHCP: Dynamische Vergabe Oft sind Netzwerke dafür eingerichtet, beim Anschließen von neuen Computern dynamisch eine IP-Nummer und andere Daten einzurichten. DHCP: Dynamische Vergabe Der folgende Anblick wäre für DHCP herzustellen, wobei der Inhalt der hier leeren Felder unwiderruflich gelöscht wird (ABSCHREIBEN!): Im Computer selbst muss dazu entsprechend etwas vorher eingerichtet werden: START Systemsteuerung Netzwerkverbindungen LAN-Verbindung (Stopp!) Rechte Maustaste Eigenschaften Internetprotokoll TCP/IP Eigenschaften / /55 Weitere Einstellungen Die aktuellen Daten bekommt man als Eigenschaften jeder Verbindungsart des Computers... (hier: WLAN am PC, Eigenschaften): MAC WLAN in der HTWK Informationen gibt es ausführlich unter: /services/internetzugang/wlan/ PDFs WLAN namens eduroam installieren, alle anderen wurden im Januar 2013 abgeschaltet Daten und Vorgehensweise siehe PDF- Anleitungen IP Adresse / Netzmaske und DNS-Server-Adresse werden per DHCP bezogen / /57 9

10 WLAN Verschlüsselung Teil des WLAN-Standards IEEE ist Wired Equivalent Privacy (WEP), ein Sicherheitsstandard, der den RC4-Verschlüsselungsalgorithmus enthält. Er gilt als leicht zu knacken. Als Weiterentwicklung entstanden Wi-Fi Protected Access (WPA) mit dem Standard Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) und WPA2 mit Advanced Encryption Standard (AES) als Vorgriff und Teilmenge zum WLAN-Standard i. Diese Standards gelten derzeit als sicher / / / /61 Weihnachtsfrisur Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit bis demnächst / /64 10