Lektion Progress:

Verbindungsmöglichkeiten für Monitore, Beamer, E-Screen

In den vorherigen Lektionen sind wir bereits auf einige Hardware eingegangen, wie zum Beispiel auf das interaktive Whiteboard oder auf den E-Screen. Doch wie können diese Geräte mit Ihrem mobilen Endgerät oder mit Ihrem Laptop verbunden werden?

Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten, die wir Ihnen in dieser Lektion aufführen möchten.

Gängige Notebookschnittstellen und dessen Anschlussmöglichkeiten

High Definition Multimedia Interface: Hierbei handelt es sich um einen Anschluss für digital gespeicherte Bild- und Tonsignale. Es ist eine Schnittstelle, die die Übertragung von kopiergeschützten, digitalen, hochauflösenden Video- und Audiodaten ermöglicht. Diese werden ohne Datenkompression, d.h. verlustfrei von einem Gerät auf das andere via eines HDMI-Kabels übertragen. Notebooks lassen sich so schnell und einfach mit einem Beamer, Whiteboard, E-Screen, Bildschirm etc. verbinden. Ältere Geräte verfügen zum Teil nicht über einen HDMI-Anschluss, sondern lediglich über einen VGA-Anschluss. Neuere Geräte hingegen sind zumeist mit einem HDMI-Anschluss ausgestattet.

Seit einiger Zeit gibt es auch drahtlose HDMI-Verbindungen Dank Adapterlösungen wie WHDI, WiHD und WiGig. Mehr dazu können Sie in diesem Artikel nachlesen.

Universal Serial Bus: Hierbei handelt es sich um einen Anschluss für Peripheriegeräte wie beispielsweise Drucker, Maus, Tastatur uvm. Der Vorteil bei einem USB-Anschluss ist, dass Geräte während des Betriebs miteinander verbunden werden können. So können Schüler/-innen Dateien auf einem USB-Stick mitbringen und diesen an den Laptop oder beispielsweise direkt am E-Screen anschließen.

Es handelt sich bei dem USB um eine serielle Architektur: Daten werden Bit für Bit und in Serie von einem auf das andere Gerät übertragen. Dabei ist die Datenübertragung in beide Richtungen möglich (I/O-Schnittstelle). Mit USB ist eine schnelle, sichere und überwiegend fehlerfreie Datenübertragung möglich. Ein Stromkabel ist zudem bei USB nicht notwendig, da die Schnittstelle nicht nur der Datenübertragung, sondern auch der Stromversorgung dient.

Es gibt verschiedene USB-Steckertypen:

USB 2.0 Typ A (links), USB 2.0 Typ Mini B (rechts)

USB 3.0 Typ Micro B (links), USB 3.1 Typ C (rechts)

USB 2.0 Typ C (links), USB 2.0 Typ B (rechts)

Mögliche Probleme, die auftreten können:

  • fehlerhafte Funktionsweise: Ein USB-Kabel sollte nicht länger als 5 Meter lang sein, da es dann zu einer vermehrten fehlerhaften Funktionsweise kommen kann.
  • Datenverlust: Wird der USB-Stick oder eine externe Festplatte aus dem Port entfernt, ohne den Datenträger vorab sicher zu entfernen, kann es zu Datenverlusten führen. Das liegt daran, dass der PC noch im Schreibprozess ist, sofern kurz zuvor an einem Dokument noch gearbeitet wurde. Um einen Datenverlust zu vermeiden, sollte eine Hardware immer sicher entfernt werden. Dafür wird unten rechts im Bildschirm auf der Taskleiste auf das USB-Sticksymbol geklickt (Rechtsklick). Daraufhin erscheinen alle angeschlossenen Geräte. Wählen Sie das Gerät aus (xy auswerfen), das Sie entfernen möchten und klicken es an – schon erscheint die Meldung, dass Sie Ihr Gerät nun sicher entfernen können.

Quelle

Digital Visual Interface: Über einen DVI-Anschluss werden Video- und Bildinformationen, beispielsweise von einer Grafikkarte zu einem Monitor oder Videoprojektor, digital und somit verlustfrei übertragen. DVI Anschlüsse haben gegenüber den älteren VGA Anschlüssen eine höhere Auflösung. In neuen Geräten findet man heute einen DVI Anschluss, mit dem sich auch digitale Signale übertragen lassen. Es gibt drei Grundarten von DVI Anschlüssen:

  1. DVI-I (überträgt und vereint digitale und analoge Signale) DVI-I Stecker passen nicht in eine DVI-D Buchse.
  2. DVI-D Anschlüsse (übertragen nur ein digitales Signal) DVI-D Stecker passen in eine DVI-I Buchse.
  3. DVI-A Stecker überträgt nur analoge Signale und wird in der Praxis zumeist als Adapterkabel zu VGA eingesetzt.

Zudem wird bei den DVI-I und DVI-D Steckern in DVI-I-Single-Link und DVI-Dual-Link sowie in DVI-D-Single und DVI-D-Dual-Link unterschieden. Die Single-Link Anschlüsse wurden in der Aufzählung unter Punkt 1 und Punk 2 bereits beschrieben. Die DVI-Dual-Link Anschlüsse unterscheiden sich also in:

  1. DVI-I Dual-Link (besitzt gegenüber einem DVI-I-Single-Link Anschluss die doppelte Übertragungsgeschwindigkeit)
  2. DVI-D-Dual-Link (besitzt gegenüber einem DVI-D-Single-Link Anschluss die doppelte Übertragungsgeschwindigkeit)

Video Graphics Array: Hierbei handelt es sich um einen analogen Bildübertragungsstandard für Kabel- und Steckerverbindungen zwischen Anzeigegeräten – wie Monitore – und Grafikkarte, der meist nur noch bei älteren Geräten vorhanden ist. Heutige Monitore benötigen allerdings ein digitales und kein analoges Signal, sodass mindestens ein DVI-Anschluss benötigt wird, da sich die Bildqualität ansonsten durch die Umwandlung des analogen Signals zum digitalen Signal verschlechtert. Die Nutzung eines VGA-Anschlusses macht also nur dann Sinn, wenn eine alte Grafikkarte im PC verbaut ist.

Bei DisplayPort handelt es sich um eine weitere Möglichkeit digitale Bild- und Tonsignale zu übertragen. Der Hauptanwendungsbereich ist dabei die Verbindung von PC-Monitoren mit Laptops bzw. PCs. Diese Verbindungsmöglichkeit unterscheidet sich zum HDMI-Anschluss in der Hinsicht, dass der DisplayPort eine mechanische Verriegelung der Steckverbindung integriert hat, die via Drucktaste am Steckergehäuse entriegelt werden kann. Es kann mit dem DisplayPort eine Übertragungsrate von bis zu 77,37 Gbit/s erreicht werden (Übertragung von 8K).

Bluetooth ist mittlerweile für die Datenübertragung über eine Kurzstrecke Standard geworden. Es ist eine international standardisierte Datenschnittstelle, die Daten per Funk überträgt. Über Bluetooth ist es möglich Computer mit Zusatzgeräten wie Tastaturen, Maus, Smartphones etc. drahtlos miteinander zu verbinden oder Daten von einem Gerät auf ein anderes zu übertragen. Schüler/-innen haben via Bluetooth die Möglichkeit, Dateien an Geräte von Mitschüler/-innen oder des Lehrpersonals zu verschicken, die ebenfalls Bluetooth fähig sind.

Die bekanntesten Verwendungen von Bluetooth ist wohl die Freisprechsfunktion am Smartphone per Headset, KFZ-Freisprecheinrichtung oder der kabellose Kopfhörer oder Lautsprecher zum Musikhören. Seit es Bluetooth 5.0 gibt, ist es Nutzer/-innen möglich, zwei kompatible Bluetooth-Lautsprecher zeitgleich mit dem Smartphone zu verbinden und zu nutzen.

Es kann passieren, dass eine W-LAN-Verbindung durch Bluetooth (oder andersherum) gestört wird, da beide das gleiche Frequenzband (2,4-GHz-Frequenzbereich) nutzen. Eine Bluetooth-Verbindung hingegen ist recht stabil und ist somit wenig störungsanfällig.

Bluetooth kann im normalen Nutzungsbereich Daten in einem Umkreis von 10 Metern übertragen. Mit enstprechenden Verstärkern ist auch eine Übertragung über 100 Meter hinweg möglich. Die Funkverbindung ist meist sehr zuverlässig und die geringe Reichweite hat den Vorteil, dass immer genügend freie Übertragungskanäle verfügbar sind, da sie nicht von weit entfernten Bluetooth-Geräten blockiert werden.

Local Area Network: Hierbei handelt es sich um ein lokales Netz, in dem PCs miteinander verbunden sind. Dazu gehört beispielsweise das Heimnetzwerk, in welchem mehrere Rechner auf einen Internetanschluss zugreifen. Dies funktioniert entweder über ein LAN-Kabel oder kabellos (s. WLAN).

Mit einem Crossover LAN-Kabel ist es möglich, auf schnellem Wege Daten zwischen den am Netzwerk angeschlossenen Geräten auszutauschen.
Wie das geht, können Sie in diesem YouTube Tutorial nachschauen.

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Wireless Local Area Network: Ein WLAN ist ein kabelloses lokales Netzwerk, welches im Regelfall Computer miteinander und mit dem Internet verbindet.

Bildschirme von mobilen Endgeräten drahtlos auf Beamer, PC oder E-Screen streamen

Nun gibt es nicht nur die Möglichkeit Bildschirme via HDMI-Kabel zu übertragen. Beispielsweise ist eine drahtlose Übertragung mit einem kleinen Zusatzgerät (Miracast-Dongle) möglich. Diese werden von verschiedenen Herstellern angeboten. Hier empfiehlt es sich auf die günstigen Exemplare zu verzichten, da bei diesen Geräten häufig Verbindungsprobleme auftreten. Dongles von namenhaften Herstellern haben sich als zuverlässiger erwiesen. Beim Kauf ist auf die Kompatibilität der Geräte zu achten, die mit dem Miracast-Dongle zusammen verwendet werden sollen.

Wie die drahtlose Übertragung mit einem Miracast-Dongle funktioniert und wie so auch die mobilen Geräte von den Schülerinnen und Schülern mit in den Unterricht eingebunden werden können (Stichwort BYOD) wird im folgenden Video gezeigt.

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Der Miracast-Dongle wird also einfach am HDMI-Anschluss des Beamers/E-Screens o.ä. angeschlossen und mit einer Stromquelle via USB verbunden (hier wäre sogar der Einsatz einer Powerbank möglich). Es muss keine zusätzliche Software installiert werden, was die Handhabung noch einfacher werden lässt. Miracast ist kompatibel zu Android ab 4.2.1, Windows 8.1 und Windows 10 (allerdings abhängig vom Treiber der WLAN-Karte).

Für Geräte mit dem Betriebssystem IOS wird ein Adapter benötigt, der eine Übertragung via AirPlay unterstützt.

Der Verbindungsaufbau erfolgt als Ad-hoc-Verbindung. Je nach Gerät muss die Funktion “Screen-Mirroring” bzw. “Bildschirmübertragung” aktiviert werden.