Mit einem kleinen Zusatzgerät verwandelt der Hersteller Oscium ein Mobiltelefon, Tablet oder Notebook in einen Spektrenanalysator für die gängigen WLAN-Bänder und die mit ihnen potenziell konkurrierenden Frequenzen. Das Werkzeug dient vor allem dazu, Gründe für Störungen zu identifizieren.

Spektakulär sieht dieses Testobjekt auf den ersten Blick nicht unbedingt aus: Das Werkzeug ist ein kleines, flaches, etwas über 5 × 5 cm großes Plastikkästchen, das in einem eher unscheinbaren Etui ausgeliefert wird. Darin finden sich neben dem Gerät selbst ein paar Kabel, eine 6,5 cm kurze Antenne und ein Klettbandstreifen, mit dem sich das das Gerät zum Beispiel an einem Computerbildschirm befestigen lässt, Software gehört nicht zum Lieferumfang. Man muss sie sich aus den gängigen App-Stores (Android und IOS) oder von der Oscium-Seite im Internet (Windows) herunterladen. Auch die Dokumentation zum Produkt liegt nicht bei. Sie gibt es nur als Download und in englischer Sprache.

Bild 1. Der Wipry-Analyzer nutzt nahezu den gesamten Bildschirm für die Messergebnisse.

Kleiner Schreck zu Beginn: Drei verschiedene Anschlusskabel sind im Paket, aber keines, das eine Verbindung zwischen dem Tool und einem ganz gewöhnlichen Android-Mobiltelefon mit seinem OTG-USB-Anschluss hergibt? Doch, man muss nur darauf kommen, dass man ans Standard-USB-Kabel noch den OTG-Adapter anstecken muss, dann passt alles. Die kuriose Folge ist, dass ausgerechnet für die Verkabelung des Spectrum Analyzers mit dem kleinsten und mobilsten Bildschirmgerät im Test das längste und dank USB-Zwischenstück voluminöseste Kabelkonstrukt zum Einsatz kommen muss, während sich die Verbindung zu einem Standardnotebook weit eleganter mit dem sehr schlank geratenen Standard-USB-Kabel herstellen lässt.

Software für PC, Tablet und Mobiltelefon

Dass hier von Android und PC die Rede ist, weist jedoch auch schon darauf hin, dass das Werkzeug mit einer respektablen Palette unterschiedlicher Mobilgeräte und Computer zusammenarbeitet. Infrage kommen IOS-Lighting-Systeme (Ipad, Iphone, Ipod), Android-Systeme mit USB OTG und Windows-Computer mit USB-2.0-Anschluss oder höher. Die Mindest-Softwareanforderungen: IOS Version 7 oder neuer, Android-Version 4.0.3 oder höher und Windows 7 oder höher. Unser Test lief auf einem Motorola Moto G mit Android 5.1, einem älteren Intenso-Tablet mit Android 4.1.1 und mit einem Windows-7-Notebook. Auf dem Moto G und dem Intenso entpuppte sich die Inbetriebnahme als Minutensache. Über den Namen des Geräts war die passende App im Google-Store problemlos zu finden und mit 11,20 MByte auch schnell zu installieren. Software und Hardware nahmen verzögerungsfrei die Zusammenarbeit auf.

Bild 2. Nach dem Start sind zunächst nur wenige Netze sichtbar.

Beim PC dagegen hakelte es ein wenig: Zunächst meldete die auf dem Gerät vorhandene Symantec-Sicherheitssuite, dass sich der Hersteller der 47 MByte großen Installationssoftware nicht verifizieren ließe. Dann muss das Installationspaket wegen der verwendeten Programmiersprache vorab Zusatzmodule von Microsoft laden und einen Neustart durchführen – und weil die Routine dabei anfangs ein paar Gedenksekunden einschob, klickte der Testredakteur leider zu früh gleich zweimal doppelt auf den Installationsstart-Knopf und provozierte damit einen mehrfachen Installationsdurchlauf mit mehrfachen Neustarts. „Selbst schuld“ und „ist doch nicht schlimm“ – diese Details mögen unwichtig erscheinen, aber sie geben einen Hinweis darauf, dass die Installation auf gut gesicherten Firmen-PCs mit nicht einmal allzu restriktiv gehandhabten Sicherheitsrichtlinien durchaus Probleme verursachen könnte und dass der Endanwender gegebenenfalls Sicherheitsregeln außer Kraft setzen oder eine Ausnahmegenehmigung von seiner Administration einholen muss, um das Paket installieren zu können.

Analyse will Weile haben

Das Bildschirm-Layout ist in der Windows- und der Android-Version der Software exakt gleich, der Bildschirm erinnert stark an die Oberfläche eines Messinstruments. Fast die gesamte Oberfläche dient der Darstellung des Frequenzspektrums.Über eine kleine Schaltflächenleiste unten lassen sich Optionen aufrufen und die Präsentation der Messergebnisse den Wünschen des Anwenders anpassen. Für den ersten Testlauf nahmen wir das Gerät am Fenster im ersten Stock eines Gebäudes in Betrieb, das in einem mit Einfamilien-, Mehrfamilien- und Mietshäusern dicht bebauten Kleinstadtareal liegt, in dem auch kleine Gewerbebetriebe aktiv sind. Dort gibt es, wie wir schon aus früheren Testsituationen wissen, eine ganze Menge unterschiedliche WLANs, Ad-Hoc-Verbindungen (etwa zu Druckern) und andere Datenübertragungsquellen.

Bild 3. Nach etwa zehn Minuten vervollständigt sich das Bild der Netze.

Kurz nach dem ersten Aufruf blendete Wipry 5x die ersten Messergebisse ein (Bild 1). Im Praxiskontext fiel dabei zunächst sofort auf, dass das Werkzeug, das zu gefundenen WLANs auch die SSID einblendet, anfangs erheblich weniger Netze listete als die eingebauten WLAN-Erkennungsfunktionen sowohl des Windows-PCs als auch des Mobiltelefons (Bild 2). Erst nach etwa zehn Minuten tauchten ähnlich viele Access-Points auf wie in der nativen Geräte-Erkennung (Bild 3).

Als der Spectrum Analyzer dann einmal eine ganze Nacht durchlief, hatte er am Ende allerdings viele Netze auf dem Radar, die dem Notebook und dem Handy komplett verborgen blieben – und darunter auch Funkquellen wie Fernbedienungen, Video-Streamer, und Mikrowellenherde, die den Standard-Computern völlig verborgen bleiben, sich jedoch sehr wohl störend im Netzwerkbetrieb bemerkbar machen können.

Oscium Dual Band Spectrum Analyzer Wipry 5x – Spezifikationen

Dem Hersteller zufolge weist das Testgerät folgende Kenndaten auf:

  • Systemanforderungen (Software): IOS Version 7 und höher, Android Version 4.0.3 und höher, Windows 7 und höher
  • Systemanforderungen (Hardware): IOS-Lighting-Geräte (Ipad, Iphone, Ipod), Android Geräte mit USB OTG, Windows USB 2.0 und höher
  • Frequenzbereich 2,4 bis 2,495 GHz/5,15 bis 5,85 GHz
  • Frequenzauflösung: 2,4 GHz: 333 KHz/5 GHz: 1,665 MHz
  • Empfangssignalstärke-Messbereich: -95 dBm bis 0 dBm
  • Empfangssignalstärken-Auflösung: 0,5 dBm
  • Antennenanschluss: SMB-Anschluss
  • Antenne: Externe Antenne, 2 dBi Leistung

Weitere Informationen: www.netpeppers.com

Dies bedeutet: Für eine umfassende Analyse der Umgebung auf Funknetze muss man sich Zeit nehmen, ein komplettes Bild „auf Knopfdruck“ ist nicht zu bekommen. Das Werkzeug kann seine Messergebnisse dabei auch in einem Log-File festhalten und per E-Mail versenden, derzeit allerdings nur in Form einer CSV-Messwertetabelle – ein „Replay“ einer Analyse mit grafischer Darstellung ist noch nicht möglich. Als praktischer erwies sich eine andere Möglichkeit: Über das „Settings“-Menü lässt sich jederzeit ein Screenshot des aktuellen Mess-Bildschirms erstellen und anschließend direkt aus dem Tool heraus versenden. Unter Windows muss die entsprechende Funktion erst konfiguriert werden, während unter Android Wipry 5x auf dem Mobiltelefon automatisch die bereits vorhandenen E-Mail-Apps aufruft und zur Auswahl anbietet. Dies erlaubt es zum Bespiel, eine WLAN-Umgebung mit dem Handy oder Tablet und dem Analyzer in der Hand abzugehen und auffällige Ergebnisse sofort an den eigenen Account oder andere Team-Mitglieder zu senden.

Bild 4. Am eigenen Access-Point ist viel los. Mehrere Video-Downloads sind aktiv. Der Wipry 5x hat auch einen Repeater im Blick.

Gezielte Kanalanalyse

Der Bildschirm macht gut sichtbar, welche Aktivitäten in welchem Frequenzbereich tatsächlich stattfinden. Ein paar parallele Videodownloads auf einem der PCs in Netz etwa fallen in der Darstellung sofort auf. Will man Aktivitätsänderungen dieser Art im Zeit Verlauf sehen, kann man auf die „Wasserfall“-Darstellung (Bild 5) umschalten: eine dynamische Grafik, bei der kleine, in Echtzeit eingeblendete Farbbalken für die Aktivitäten am Bildschirm langsam von oben nach unten wandern. So ergibt sich ein höchst instruktives Bild beispielsweise intermittierender Ereignisse, die zum Beispiel auf automatische ausgelöste Funkaktivitäten hindeuten können.

Bild 5. Die Darstellung im Wasserfall-Modus veranschaulicht Funkaktivitäten in ihrem zeitlichen Verlauf.

Interessent war, wie der Spectrum Analyzer auf das Hinzufügen und Wegnehmen eines Repeaters im Hausnetz reagierte: Ersteres ließ sich sofort beobachten, weil verzögerungsfrei ein gleichnamiges Netz neben dem Haupt-Access-Point auf dem Bildschirm auftauchte, aber nachdem der Repeater wieder abgeschaltet wurde, blieb er weiterhin eingeblendet – offenbar lauerte Wipry noch auf weitere Aktivitäten. Man muss dies wissen, um aus der bloßen Präsenz einer Funkquelle im Diagramm keine falschen Schlüsse zu ziehen.

Auf Wunsch lassen sich die Sektoren der üblichen WLAN-Kanäle auf dem Bildschirm hervorheben, sodass man auf Anhieb erkennt, ob sich irgendeine Quelle nicht an deren Grenzen hält und somit wahrscheinlich anderer Natur ist als ein echtes WLAN-Gerät. Eine ähnliche Einstellung sieht das Gerät für Zigbee-Anwendungen vor, so dass sich der Wipry Spectrum Analyzer für die Optimierung von darauf basierenden Hausautomations- und Sensornetzen ähnlich gut einsetzen lässt wie für den WLAN-Bereich.

Auf der Suche nach Störenfrieden

Was nun lässt sich mit all dem anfangen? Will man WLAN- oder Zigbee-Verbindungen optimal ausnutzen, gilt es, auf beste Funkbedingungen zurückzugreifen. Ein Hindernis dafür kann eine Überbelegung des Frequenzbereichs sein, in dem zum Beispiel das eigene WLAN aktiv ist oder aktiv werden soll. Dann liefert eine kleine Untersuchung mit dem Spectrum Analyzer schnell ein Bild der vorhandenen Aktivitäten in jedem der möglichen Frequenzbereiche, sodass der Anwender mit dem eigenen Netz auf schwächer belegte Kanäle ausweichen kann. Hilfreich ist dabei auch, dass die Aktivität gefundener Access Points von der Software gewertet wird – so hat man nicht nur im Blick, wie viele „Konkurrenten“ um eine gute Funkversorgung es auf einem bestimmten Kanal gibt, sondern auch, ob in den entsprechenden Netzen eher hohe oder niedrige Aktivität herrscht. Vor allem in Wohn- oder Büroblocks mit einer hohen Anzahl vermieteter Einheiten lohnt es sich, die Umgebung mit diesen Funktionen einmal eine Weile intensiver zu betrachten, um das Beste für die eigenen Internet- und Geräteverbindungen herauszuholen.

Kommt es im Netz zu unerklärlichen Leistungsschwankungen, wäre es eine gute Vorgehensweise, Wipry 5x im „Wasserfall“-Modus laufen zu lassen und dabei die Aktivitäten der Gerätschaften im WLAN im Auge zu behalten. Sobald das Diagramm beispielsweise zeigt, dass die Zahl der im Netz verschickten Pakete rasant steigt, lässt sich Ursachenforschung betreiben und beispielsweise herausfinden, wenn einer der Anwender im WLAN etwa regelmäßig Netzwerktests anstößt oder aus anderen Gründen die Bandbreite ausschöpft.

Bild 6. Der Wipry-Analyzer bietet vielfältige Funktionen zur Personalisierung von Analysen.

Ebenfalls leicht erkennbar ist die Anwesenheit von Störenfrieden wie beispielsweise den bereits erwähnten Mikrowellenherden oder etwa nicht oder nicht mehr zugelassenen Funkfernsteuerungen, die sich im WLAN-Bereich bewegen. Erkennungsmerkmale sind fehlende SSIDs und Spektren, die nicht mit den Grenzen der definierten WLAN-Kanäle übereinstimmen. Die Detektivarbeit, die fragwürdigen Quellen dann auch tatsächlich ausfindig zu machen und deren Nutzer davon zu überzeugen, sie zum Wohle der Nachbarn oder der Allgemeinheit stillzulegen, kann Wipry 5x jedoch nur noch durch das Bereitstellen von Belegen unterstützen – oder der Betreiber wählt auch hier die weniger konfliktfreie Methode, selbst in weniger stark gestörte Funkbereiche auszuweichen.

Wer übrigens tatsächlich daran gehen muss, eine Störquelle nicht nur aufzudecken, sondern auch zu lokalisieren, kann sich die Tatsache zunutze machen, dass der Wipry 5x einen Standardantennenanschluss bietet. Wer dort eine Antenne mit Richtwirkung anstöpselt, kann danach mit der Antenne in der einen Hand und dem Tablet in der anderen auf die „Schnitzel-“ oder „Fuchsjagd“ gehen – mit Sicherheit aufmerksam verfolgt von Passanten, Kollegen oder anderen Zuschauern.

Der beste Platz für den Access-Point

Vom Wipry 5x ebenfalls gut unterstützt wird die typische Suche nach dem besten Platz für den Router in einem drahtlosen Netz. Darüber entscheidet nicht zuletzt, inwieweit sich das Gerät an den verschiedenen Einsatzorten der mit dem Netz verbundenen Computer und sonstigen Geräte vom Grundrauschen der übrigen Funkquellen abheben kann. Für die meisten Anwendungen stehen Daten zur Verfügung, die das Mindest-Delta für erfolgreiche und stabile Verbindungen definieren. Wipry 5x erlaubt es, zur Analyse des Ist-Zustands mit Cursor-Einblendungen am Bildschirm zu arbeiten, die ein schnelles und hinreichendes Ablesen der fraglichen Werte unterstützen.

Fazit

Man muss dabei kein ausgewiesener WLAN-Spezialist sein, um aus den Funktionen des Produkts Nutzen zu ziehen. Der Analyzer ist ein empfehlenswertes Gerät, dessen Einsatz überdies auch noch Spaß macht, weil es such unerwartete Einblicke in das Funkgeschehen im Umfeld des eigenen Lebens- oder Arbeitsplatzes bietet.

Dr. Johannes Wiele ist Security-Spezialist und Autor des LANline Security Awareness Newsletters.