EMZETT.Funk
Kurz: Die Übertragung von Daten oder Signalen über elektromagnetische Wellen durch die Luft, ohne physische Verkabelung.
Genauer: Grundprinzip hinter praktisch allen drahtlosen Technologien — WLAN, Bluetooth, Mobilfunk, RFID/NFC. Unterschiedliche Technologien nutzen unterschiedliche Frequenzbänder und Reichweiten, je nach Anwendungszweck (kurze Reichweite/wenig Energie bei NFC vs. große Reichweite bei Mobilfunk).
Im Detail
Frequenz, Sendeleistung, Modulation
Funktechnologien unterscheiden sich vor allem in drei Dimensionen: Frequenzband (bestimmt Reichweite und Durchdringungsfähigkeit — niedrigere Frequenzen tragen weiter und durch Wände besser, weil sie sich stärker beugen, höhere Frequenzen erlauben dafür höhere Datenraten, weil mehr Bandbreite pro Zeiteinheit zur Verfügung steht), Sendeleistung (gesetzlich reguliert, meist in Bezug zum jeweiligen Frequenzband — Funkamateure und lizenzierte Mobilfunkbetreiber dürfen deutlich mehr senden als der ISM-Bereich, den WLAN/Bluetooth nutzen) und Modulationsverfahren (wie die digitalen Nullen und Einsen tatsächlich der Funkwelle aufgeprägt werden — z. B. durch Änderung von Amplitude, Frequenz oder Phase der Trägerwelle).
Frequenzbänder und Regulierung
WLAN und Bluetooth teilen sich in Europa größtenteils das lizenzfreie 2,4-GHz-ISM-Band (ursprünglich für Industrie-/Medizin-/Wissenschaftsgeräte reserviert, daher der Name), was zu gegenseitigen Störungen führen kann, wenn viele Geräte gleichzeitig senden — ein Grund, warum modernes WLAN zusätzlich das deutlich weniger überfüllte 5-GHz- und inzwischen auch 6-GHz-Band nutzt. Mobilfunk dagegen läuft über lizenzierte, exklusiv an Netzbetreiber vergebene Frequenzbänder, wofür diese bei Frequenzauktionen teils Milliardenbeträge zahlen — dafür gibt es dort (anders als im überfüllten ISM-Band) praktisch keine Störungen durch fremde Geräte.
Einordnung nach typischem Einsatzzweck
NFC - wenige Zentimeter, sehr wenig Energie -> kontaktloses Bezahlen
Bluetooth - bis ~10 m, wenig Energie -> Kopfhörer, Wearables
WLAN - bis ~50 m (innen), mittlere Energie -> Heim-/Büronetzwerk
Mobilfunk - mehrere km, Funkmast-Infrastruktur -> flächendeckende Anbindung
Der Grundlegende Trade-off
Größere Reichweite und höhere Datenraten kosten fast immer mehr Sendeleistung (und damit Akkulaufzeit) sowie oft aufwendigere Infrastruktur. Deshalb wählen Geräte-Entwickler die Funktechnologie gezielt nach Anwendungsfall: Ein batteriebetriebener Sensor, der monatelang oder jahrelang mit einer einzigen Knopfzellenbatterie halten soll, nutzt Bluetooth Low Energy (BLE) oder RFID/NFC, die absichtlich sehr geringe Datenraten gegen minimalen Energieverbrauch eintauschen. Ein Smartphone mit täglichem Ladezyklus kann sich dagegen WLAN und Mobilfunk mit deutlich höherem Energiebedarf leisten, weil ohnehin täglich nachgeladen wird.
Signalqualität und Störfaktoren
Physische Hindernisse (Wände, insbesondere Beton und Metall), Entfernung und Interferenzen durch andere Funkquellen (Mikrowellenherde stören z. B. klassisch das 2,4-GHz-Band) verschlechtern die Signalqualität und damit indirekt auch die erreichbare Datenrate — je schwächer das Signal, desto häufiger müssen Datenpakete wiederholt gesendet werden, was die effektive Geschwindigkeit senkt, selbst wenn die theoretische Bandbreite der Technologie unverändert bleibt.