Wie baue ich einen HF-Sniffer mit Gerätezähler?
Hallo, ich muss in der Schule ein Projekt mit einem HF-Sniffer umsetzen. Mir kam die Idee, das ganze noch ein wenig zu ergänzen, damit nicht nur eine Frequenz im HF-Bereich erkannt wird, sondern auch die Anzahl. Der Sinn des ganzen: die Anzahl HF-Geräte in einem Raum zu zählen. Ist dies technisch einigermassen gut Umsetzbar? was brauche ich dazu? Gibt es evt. Vorlagen im Internet oder einen spezifischen Namen für diese Art von HF-Sniffer, welche mir bei der weiteren Recherche weiterhelfen können?
Danke im Vorraus
2 Antworten
Ich halte das für ziemlich schwierig. Du müsstest ja Charakteristiken des jeweiligen Funkgerätes erkennen. Ist die Frage nach Erkennungssicherheit... Wenn ein Gerät nur auf einer Frequenz und ziemlich konstant funkt, könntest du Frequenz und Amplitude als Fingerprint nehmen. Bei so etwas wie Mobilfunk oder Bluetooth, wo sich die Frequenz ändert, wird das sehr viel schwieriger. Mit vielen Antennen und entsprechend guter Auswertung (Antennenarrays,...) wären genauere Bestimmungen des Ortes möglich.
Was ist denn deine Grundlage für den HF-Sniffer? Analog oder SDR?
Du solltest dich dazu erstmal mit elektromagnetischen Wellen und vor allem Fourieranalyse beschäftigen. Was du im Endeffekt bauen willst ist ein Spektrumanalysator. Das wirst du aber nicht schaffen.
Es wird auch nicht möglich sein die "Anzahl HF-Geräte" in einem Raum zu zählen. Was auch immer damit gemeint ist. Du solltest dich auf einen konkreten Frequenzbereich konzentrieren und ein Protokoll o.ä. heraussuchen. Ein schmaler Frequenzbereich ist auch einfacher für die Antenne. Die Anzahl zu zählen wird auch schwierig werden, weil du diese nicht anhand der Frequenz unterscheiden kannst, sondern die Modulation (Codemultiplex) eine Rolle spielt.
Bluetooth wird aus zwei Gründen schwierig. Zum einen die hohe Frequenz (um 2,45 GHz) und zum anderen gibt es bei Bluetooth sogenanntes frequency-hopping. Das bedeutet, dass Geräte zwischen mehreren Kanälen wechseln.
Es gibt jetzt nicht wirklich viel Dienste bei denen es sich überhaupt lohnt so ein Gerät zu bauen. Es bleibt eigentlich nur Mobilfunk (GSM, UMTS, LTE) oder Dienste in der Wohnung (WLAN, DECT).
Wenn man nun mal den Frequenzbereich außer Acht lässt, dann ist das einfachste vermutlich GSM. Dort gibt es nämlich bestimmte Kanäle und Zeitschlitze die nur genutzt werden, wenn telefoniert wird. Allerdings kann man nicht die Anzahl an Gespräche ermitteln. UMT und LTE ist von der Modulation zu aufwändig und es sieht rauschartig aus. Bei DECT kann man auch noch ermitteln wann Gespräche geführt werden, aber da Signal ist gepulst und bei höheren Frequenzen als GSM. WLAN ist zu kompliziert.
Es wäre vielleicht mal interessant zu wissen was genau du machen sollst. Ich sehe ja gerade, dass es ein Schulprojekt ist. Von daher wirst du ja nichts selber entwickeln müssen, sondern ein kommerzielles Produkt verwenden sollen. Aber sowas ist auch nicht gerade günstig.
In meinem Schulprojekt geht es darum, eine Frequenz nachzuweisen. Ich glaube aber nicht, dass dies für mich in dieser Form so möglich ist, daher mein anderer Ansatz, welcher von der Lehrperson ebenfalls schon ein wenig vorgepfadet ist: Einen Leitungsfinder, welcher 50Hz Netzfrequenz oder vielleicht auch eine DC Spannung erkennen kann. Also, dass man schauen kann, ob man an einer bestimmten Stelle in den Beton bohren darf, ohne dabei eine Leitung zu erwischen. Wäre es, ergänzend dazu, ebenfalls möglich, die Frequenz dieser Leitung herauszufinden? Also bei DC logischerweise 0Hz aber beispielsweise, ob das vielleicht eine Leitung eines Motors ist, welcher über einen Frequenzumrichter angestuert ist. Diese Leitung muss dann ja nicht zwingend 50Hz aufweisen.
Das klingt schon realistischer. Allerdings sehe ich auch hier gewisse Schwierigkeiten. Bei so niedrigen Frequenzen ist die dominierende Feldkomponente die magnetische. Du musst als effektiv ein Magnetfeldsensor bauen.
Das Problem hierbei ist, dass du sowohl ein statisches als auch ein Wechselfeld detektieren möchtest. Relativ einfach lässt sich das Wechselfeld detektieren. Du benötigst eine Spule und in dieser wird dann gemäß Induktionsgesetzt eine Spannung induziert. Diese wird aber sehr klein sein, weil der Strom relativ gering ist und es nur 50Hz sind. Weiterhin sind Leitungen in der Wand in der Regel so verlegt, dass Hin- und Rückleiter eng nebeneinander sind. Damit ist das effektive Magnetfeld 0.
Bei Gleichstrom kommst du mit Induktion nicht weiter. Hier könntest du in Richtung Hall-Sensoren weiter schauen. Die gibt es denke auch als fertiges Bauteil und sollten für 50Hz auch noch problemlos funktionieren.
Und wie sieht es aus, wenn ich einfach ein Frequenz-Messgerät im Bereich von 0...100Hz erstelle? Dies aber über Berührung, also direkt an einer Leitung zu messen? Ist dies einigermassen einfach zu realisieren? Ich glaube ich habe meine Ziele ansonsten ein wenig zu hoch gesteckt.
Die Frequenz eines Sinussignals kannst du bei den niedrigen Frequenzen sehr einfach messen. Du kannst z.B. die steigenden Flanken in einer festen Zeit zählen und daraus die Frequenz abschätzen.
Ah ja... und welcher Schüler welcher Top- Eliteschule sollte sowas können, wenn er nicht mal einen Ansatz für die Herangehensweise hat???
Worauf genau bezieht sich das jetzt? Auf meine ursprüngliche Antwort oder auf meinen letzten Kommentar?
Denn meine Antwort ist ziemlich allgemein gehalten und mein letzter Kommentar ist für Schüler machbar (Buffer mit nachgeschalteten FlipFlop und Arduino zum zählen)
Ich sehe ja gerade, dass es ein Schulprojekt ist.
Ich hatte erst später mitbekommen, dass es sich um ein Schulprojekt handelt.
Danke für deine Antwort. Wäre es Umsetzbar, alle Geräte zu erkennen, welche Bluetooth aktiviert haben? Oder kennst du eine andere Frequenz, welche mit einfachen mitteln gut zu Filtern ist, und dabei die Anzahl auf eher einfache weise gezählt werden kann?