Untersuchung von WiFi Einstellungen

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1 Untersuchung von WiFi Einstellungen Sonntag, 2. Oktober 2016 Hintergrund zur Minimierung von elektromagnetischer Belastung WLAN Access Points sind in den Haushalten eine der größten Quellen für elektromagnetische Wellen. In so gut wie jedem Haushalt befindet sich ein WLAN Router (manchmal auch mehrere) und wird in der Regel bedenkenlos aufgestellt, bestenfalls mit einer Optimierung des Standortes für bestmöglichen Empfang und bestmögliche Übertragungsraten. Aus elektrobiologischer Sicht sind Vorsorgewerte für elektromagnetische Felder empfohlen die der Gesundheitsvorsorge dienen, insbesondere für den Schlafbereich: Für WLAN gilt grundsätzlich die Empfehlung, darauf zu verzichten wo immer möglich (verkabelte PC/Laptop etc) und es vor allem nachts abzuschalten. Für diejenigen die tagsüber nicht auf WLAN verzichten wollen oder können stellt sich die Frage wie kann man WLAN so einsetzen kann, dass die Belastung durch Emissionen vom Access Point minimiert ist. Dazu gibt es einige Aspekte die u.a. betrachtet werden können: - Platzierung im Haus/Wohnung - Einstellungen des Access Points für Durchsatz UND Strahlungsminimierung o Wahl des Fregvenzbandes (2,4GHz, 5GHz oder Dual-Band 2,4GHz+5GHz) o Wahl des Übertragungsstandards (802.11g/802.11n/802.11ac) o Abschaltung (Manuell/Automatisch) - Evtl. Wahl eines Access Points der erweiterte Einstellungsmöglichkeiten für ein strahlungsarmes WLAN bereitstellt o Konfiguration von Beacon Intervall o Konfiguration der Sendeleistung Der WLAN Hotspot sendet auch wenn keine Daten übertragen werden kontinuierlich einen sogenannten Beacon aus, der das Netz synchronisiert und den WLAN-Clients signalisiert dass das WLAN EIN ist und weitere Informationen für die Verbindungsherstellung (SSID, Kanalnummer, Sicherheitseinstellungen etc...). Dieser Beacon wird standardmäßig mit einem Intervall von 100ms verschickt das entspricht einer Fregvenz von 10Hz. In der Regel wird die Konfiguration des Beacon Interval auf Geräten des Verbrauchermarktes nicht zur Konfiguration freigegeben und auf die besagten 100ms fest eingestellt. Das Erhöhen des Intervals auf z.b eine Sekunde kann den Anmeldungsprozess am WLAN etwas verlangsamen (es dauert länger bis der AP entdeckt wird), es erhöht jedoch den Datendurchsatz, da der Kanal nicht alle 100ms vom Beacon beansprucht wird, und reduziert die elektromagnetische Emmission. Im Weiteren wird untersucht, wie sich das Ändern von Beacon Interval und der Sendeleistung auf die elektromagnetischen Felder in einem typischen Haushalt auswirkt Klaus Martini 1

2 JRS Eco WiFi Firmware Die Firma JDS elektrohealth aus der Niederlande hat eine eigene Firmware für eine WLAN Router Reihe der Firma ASUS erstell, wo es einen Zugang zu vielen Parametern gibt und diese modifiziert werden können. Diese Firmware wird für die weitere Untersuchung eingesetzt und deren Funktionen überprüft. Dieser Router ist mit den Parametern für maximalen Durchsatz und reduzierter Emmission voreingestellt. Das gilt für beide Netze 2,4GHz und 5GHz. - Beacon Interval BI = 1000ms - Sendeleistung P= 42mW - Bandbreiten 40MHz(2,4GHz), 80MHz(5GHz) Der Hersteller verspricht durch das Verringen der Anzahl der Beacons eine niedrigere Belastung um 90% im Ruhezustand des WLAN. Zusätzlich kann die Sendeleistung so eingestellt werden das sie genau für den nötigen Raum ausreicht und nicht einfach maximal ist. Testsetup Testgerät Getestet wird JRS Eco-WiFi 01A on Asus RT-AS66U. Dieses ist ein vollständiger Router dessen Funktion hier nicht interessiert. Für den Test wurde das Gerät in den Switching Modus geschaltet und fungiert als reiner WALAN Access Point. Die Bedienungsanleitung befindet sich hier: Messgeräte Gemessen wird mit dem HF59B mit FF10Filter und UBB27_G3 Antenne von der Firma Gigahertz. Testeinstellungen Die Messungen werden mit im 2,4GHz Band gemacht mit n Standard und einer Bandbreite von 20MHz. Es wird das Verhalten im Haus untersucht. Es gibt keine Laborbedingungen und die Ergebnisse sollen nur eine qualitative Aussagekraft haben. Klaus Martini 2

3 Messungen HF59B Einstellungen Range Max (bis 199mW) Signal Peak Pulse FF10 Filter auf WLAN Antenne UUB27_G3 Das direkte Ablesen auf dem Meßgerät hat sich als problematisch rausgestellt: - Die Anzeige Peak kann bei einer Pulsung von 1Hz nicht mehr zuverlässig abgelesen werden sie springt zwischen Werten hin und her. - Die Anzeige Peak Max zeigt auch kaum reprozierbare Werte an. Die Werte ändern sich wenn sich die Testperson um das Meßgerät bewegt. Somit wurde über eine Langzeitaufnahme der AP in verschiedenen Einstellungen aufgezeichent und im Anschluss mit NSA Soft ausgewertet. Somit lassen sich die mittleren Peak Werte besser ablesen. Messergebnisse Dauermessung mit verschiedenen Einstellungen am Acess Point. Dabei wurde nur der Accesspoint über eine Kabelverbindung umkonfiguriert. Zwischen den verschiedenen Einstellungen gab es jeweils ein kurzes zurücksetzen des WLAN-Processes auf dem Access Pont, was in dem Diagramm zu sehen ist. Das Messgerät wurde dabei nicht bewegt. Klaus Martini 3

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6 Zusammenfassung: JRS-ECOWIFI Einstellung Peak µw/m^2 Bemerkung BI=1000ms, P= 1W; 900 Beacon wird im Sekundenintervall gesendet. BI=1000ms, P= 10mW; 1600 Beacon wird im Sekundenintervall gesendet. BI=1000ms, P= 20mW; 3500 Beacon wird im Sekundenintervall gesendet. BI=1000ms, P=40mW; 5000 Beacon wird im Sekundenintervall gesendet.peaks sind im Graphen nicht mehr sichtbar (Auflösung und Trägheit des Messgeräts) BI=100ms, P=40mW 6000 Beacon wird im 100ms-Intervall gesendet.peaks sind im Graphen nicht mehr sichtbar (Auflösung und Trägheit des Messgeräts) BI=100ms; P=1mW 1500 Bemerkung: Über das Messen von Peak Werten wird die Reduzierung der Gesamtbelastung durch das Erhöhen des BI nicht dargestellt. Aus den Graphen ist jedoch ersichtlich dass die gesendeten Beacons beim Ändern von 100ms auf 1000ms wie erwartet um 90% zurückgehen. Klaus Martini 6

7 Fazit Die Einstellungen auf dem EcoWIFI Access Point wirken sich auf die gesendete Leistung und auf die Puls Fregvenz des Beacon wie erwartet aus. In dem getesteten Umfeld - funktioniert WLAN im ganzen Haus (UG, EG, OG) mit der geringst möglichen Einstellung von 1mW Sendeleisung! (der AP ist zentral plaziert) - In den Schlafbereichen ist der sich Messwert im Ruhebetrieb (keine Datenkanäle aktiv) zwischen 0,1µW und 0,5 µw - nach einer Woche Testbetrieb mit den Einstellungen sind keine Probleme mit den Endgeräten aufgetreten Das Verhalten im Normalbetrieb wird jetzt noch über einen längeren Zeitraum getestet. Weitere Messungen bezüglich des Verhaltens unter Lastbedingungen stehen noch aus. Allgemeiner Umgang mit WLAN Auch wenn es Möglichkeiten gibt, Parameter am Access Point bezüglich elektromagnetischer Emmission zu optimieren, heißt das nicht das WLAN damit unschädlich wird! Weiterhin empfehle ich zur Zeit folgende Grundregeln zu beachten: 1. Kabelgebundene Endgeräte verwenden Verwende einen kabelgebunden Anschluss wo immer möglich, vor allem bei Geräten mit hohem und kontinuierlichem Datendurchsatz (z.b. PC, Laptop, NAS, SmartTV) 2. WLAN nachts immer ausschalten Wenn WLAN nötig ist wird es nachts immer ausgeschaltet. (automatisch vom Router oder wenn nicht möglich manuell) 3. WLAN Plazierung für minimale Belastung und nötigen Durchsatz Access Ponit weg von Schlafbereichen und von Orten wo man sich ständig aufhält. Das Bewegen/Drehen von den Antennen oder Verlegen von wenigen Metern kann eine völlig andere Ausleuchtung der Räume bedeuten. Verwende KEINE WLAN Repeater! 4. Verwende nur ein Fegvenzband Moderne Router werden oft als Dual-Band ausgeliefert und beide Bänder sind aktiviert. Das verdoppelt die Belastung im Ruhezustand, da für jedes Band ein Beacon gesendet wird. 2,4 GHz hat eine größere Reichweite und kann mit geringerer Sendeleistung betrieben werden, jedoch ist diese Fregvenz oft sehr ausgelastet. 5. Sendeleistung minimieren Access Points werden i.d.r mit einer maximalen Leistung voreingestellt ausgeliefert für besten Empfang und höchsten Durchsatz. Einige wenige erlauben es diese zu konfigurieren, andere versprechen sie automatisch anzupassen. In dem Test oben hat die Sendeleistung von 1mW ausgereicht - die Hardware kann maximal 70mW der Grenzwert ist bei 100mW! Versuche durch Ausrichten der Antenne den Empfang zu verbessern. 6. Beacon Intervall auf 1000ms erhöhen Wenn der Access Point es erlaubt das Beacon Intervall auf 1000ms stellen, das sollten noch alle Endgeräte mitmachen. Das verringert die Belastung im Ruhezustand. Bei Einstellungen größer 1000ms wurden bei einigen Endgeräten Abbrüche beobachtet. Klaus Martini 7