Fälle wie der Blackout auf der Iberischen Halbinsel am 28. April 2025 oder das Hochwasser in Mitteleuropa vor vier Jahren zeigen, wie wichtig es ist, sich mit netzunabhängigen Kommunikationsmitteln zu beschäftigen und für Katastrophenfälle vorzusorgen. Der Blackout, das Hochwasser und viele weitere Katastrophen haben nämlich etwas gemeinsam: den Ausfall der öffentlichen Telekommunikationsinfrastruktur. Fest- und Mobilfunknetze sind typischerweise nicht für stundenlangen Akkubetrieb gerüstet und von intakten Glasfaserleitungen abhängig.

Sprechfunk auf 446 MHz (PMR), 149 MHz (Freenet) oder 27 MHz (Citizens Band, CB) kann eine Lösung für den Blackout sein. Eine zunehmend ernstzunehmende Alternative zu den klassischen Funkgeräten ist Meshtastic. Die kostenfreie Open-Source-Software läuft auf günstigen Mikrocontrollern und nutzt angeschlossene Funkmodems im lizenzfreien 868-MHz-Band, um Positionen, Sensordaten und bis zu 200 Zeichen lange Textnachrichten zu verschicken — allesamt Ende-zu-Ende-verschlüsselt. Die Bedienung läuft bei den meisten Geräten per Smartphone-App, die per Bluetooth mit dem externen Meshtastic-Gerät kommuniziert. Die Chat-Oberfläche ähnelt der von WhatsApp & Co., Gruppen- und Direktchats sind möglich.

Ein Meshtastic-Gerät, auch Node genannt, erweitert das Smartphone um eine Funkschnittstelle und befähigt es damit zur netzunabhängigen Kommunikation über große Distanzen – etwas, was Smartphones mangels LTE- oder 5G-Direktmodus und kurzen WLAN- sowie Bluetooth-Reichweiten sonst nicht können. Nodes senden die Nachrichten anderer Nodes weiter, sodass hohe Reichweiten durch Multi-Hop-Routing möglich sind. Platziert man Verstärker auf hohen Gebäuden oder Bergen, können Pakete Hunderte Kilometer zurücklegen.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Meshtastic: Blackout-Kommunikation leicht gemacht“.
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Dieser Artikel erschien zuerst 2020 auf heise online. Wir veröffentlichen ihn in leicht aktualisierter Form zum 30. Jubiläum von MP3 erneut.

Das mit den Jubiläen in der Technik ist knifflig – denn meist gibt es gleich mehrere Termine, die als Geburtstag in Frage kommen. So ist es auch bei MP3: Für nach ihrem Verfahren eingedampfte Audiodateien legten die Projektbeteiligten beim federführenden Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) am 14. Juli 1995 nach interner Abstimmung „.mp3“ als Dateiendung fest. Im Hause hießen die Files bis zu diesem Zeitpunkt „.bit“. Aber fixiert wurde das ausgefuchste und von einigen gar als überkomplex gescholtene System schon auf dem MPEG-Meeting vom 2. bis 6. November 1992 in London. Die Entwicklungsgeschichte reicht gar bis in die 1970er zurück – die „Schwangerschaft“ währte also mehr als ein Jahrzehnt.

MP3 ist die Kurzform von MPEG 1/Layer III – die Abkürzung MPEG (Empeg gesprochen) steht für „Moving Picture Experts Group“. MPEG befasste sich mit Verfahren zur Datenreduktion von Bildern und musste sich daher auch für den Ton etwas einfallen lassen. Ziel: Die vergleichsweise hohe Datenrate von per PCM (Pulse Code Modulation) digitalisierten Audiosignalen auf Mengen eindampfen, die digitalen Hörfunk ermöglichen oder den Einsatz auf Datenträgern, die weniger Kapazität haben als die CD.

Daran forschte man an vielen Stellen der Welt – Sony tüftelte für seine MiniDisc an Atrac, Dolby an AC-1, dem Vorläufer des später als Dolby Digital vermarkteten AC-3. Alleine in Deutschland und den Niederlanden gab es anfangs drei Lager: Die erste Gruppe entstand um Philips und das Münchner Institut für Rundfunktechnik (IRT) und werkelte an einem „Musicam“ genannten System. Zunächst als Einzelkämpfer war Karlheinz Brandenburg unterwegs, der an der Universität Erlangen Möglichkeiten erforschte, subjektiv klangneutral die Datenflut digitaler Tonsignale zu bändigen. „Wir wollten das Signal so speichern, dass es alles enthält, was vom Innenohr an die Nervenbahnen weitergegeben wird“, sagt Brandenburg im Gespräch mit heise online. Team Drei bildete sich mit Detlef Krahé an der Universität Duisburg und Ernst F. Schröder von Thomson (damals Telefunken, heute Technicolor). Letztlich waren es Team 2 und 3, deren Arbeit in MP3 mündete.

Patent verweigert – „Das kann nicht funktionieren!“

Brandenburg handelte im Auftrag: Sein Doktorvater, Professor Dieter Seitzer, später Gründer des Fraunhofer IIS, hatte in den 1970ern den Gedanken, Musik übers aufkommende ISDN-Telefonnetz in Hi-Fi-Qualität zu verbreiten. Er wollte sich erste Ideen schützen lassen – das Patent wurde aber zunächst nicht erteilt, weil die Prüfer der Ansicht waren, nach dem Stand der Technik könne man mit den angepeilten Bitraten keine Musik übertragen. Daraufhin fand Seitzer in Karlheinz Brandenburg den Doktoranden, der sich des Themas annahm. Recht bald wechselte Brandenburg ans gerade gegründete IIS, wo eine Gruppe unter Leitung von Professor Heinz Gerhäuser weiterforschte.

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Anfangs bremste alle Forscher die verfügbare Rechenleistung – unter Umständen dauerte es Stunden, bis man ein Klangbeispiel mit den jeweils geforderten Parametern codiert hatte. In Europa nahm die Technik mit der Vergabe des EU-Projekts 147 („Eureka“) Fahrt auf, das dem digitalen Rundfunk in der EU zum Durchbruch verhelfen sollte. Gleichzeitig waren die ersten Echtzeitsysteme verfügbar, die die Forschung wesentlich beschleunigten. 1988 gründete sich MPEG, nach diversen Hörtests kam zuerst MPEG 1/Layer I als abgespeckte Musicam-Variante auf der längst vergessenen digitalen Compactcassette (DCC) kurzzeitig zum Einsatz.

Lange Durststrecke

MPEG 1/Layer II ist die etwas komplexere Musicam-Variante. Sie ist bei SD-Digital-TV und -Radio via Kabel und Satellit der Standard und wird fürs terrestrische Digitalradio DAB (Digital Audio Broadcast) genutzt. In Deutschland konnte sich das erste DAB aber nicht durchsetzen. Das gelang erst ab 2011 mit DAB+, dessen Codec auf AAC basiert (Advanced Audio Coding). MPEG 1/Layer III – eben MP3 – fußt auf der Thomson-/Fraunhofer-Entwicklung ASPEC (Adaptive Spectral Perceptual Entropy Coding) und der modifizierten diskreten Cosinustransformation (MDCT). Letztere ist eine der MP3-Schlüsseltechnologien – sie kam ins System, nachdem 1988 die Uni Hannover mit Hans-Georg Musmann und Bernd Edler zum Projekt gestoßen war.

Während Layer II im Rundfunk das Rennen machte, hatten die Teams um Thomson und Fraunhofer erst das Nachsehen. Doch die Geduld zahlte sich aus. Thomson-Mann Schröder sagte heise online: „Brandenburg hatte Weitsicht und Durchhaltevermögen.“ Er suchte nach Anwendungen abseits des klassischen Rundfunks und setzte auf die schnell wachsende Rechenleistung von PC-Prozessoren.

Dann passierten mehrere Dinge nahezu gleichzeitig: ITT-Intermetall (heute Micronas) lieferte mit dem MASC 3500 den ersten Einchip-Signalprozessor, der sich als MP3-Decoder programmieren ließ. Das – gescheiterte – digitale Satellitenradio „Worldspace“ setzte auf MP3 als Codec, die US-Firma Telos Systems baute auf MP3-Basis Technik für die Zuspielung von Außenübertragungen zu Rundfunkstudios. Brandenburg: „Deren Gründer Steve Church, hat uns Tipps gegeben, wir wir MP3 vermarkten können. Unter anderem sagte er uns: ‘Schaut Euch das Internet an!’‟

Entwickler sollen mit dem neuen Canary-Preview-Kanal „einen früheren, konsistenteren Zugang zu den in der Entwicklung befindlichen Funktionen“ erhalten. Laut Google handelt es sich bei diesem Programm um eine „bedeutende Weiterentwicklung“ des Pre-Release-Programms. Der Canary-Kanal wird die Developer-Previews von Android ersetzen und parallel zum bestehenden Beta-Programm laufen.

Android-Canary-Channel als permanente Developer-Preview

Wie Google im Android-Developer-Blog ergänzt, soll diese Änderung Entwicklern die Möglichkeit geben, „neue Funktionen der Plattform zu testen und das ganze Jahr über Feedback zu geben, nicht nur in den ersten Monaten eines neuen Release-Zyklus“. Die Idee dahinter ist, dass Teilnehmer des Canary-Channels das ganze Jahr über eine Vorschau auf Googles Arbeiten an neuen Android-Funktionen verfolgen können, und nicht nur im bisher praktizierten halbjährlichen Zyklus.

Um die Android-Canary-Version auf einem Pixel-Gerät zu installieren, müssen Entwickler zunächst das Android-Flash-Tool verwenden. Danach erhalten Nutzer einen „kontinuierlichen, rollenden Strom der neuesten Platform-Builds über Over-the-Air (OTA) Updates“, so Google.

Android-Canary-Builds nichts für Hauptgeräte

Der Konzern macht deutlich, dass diese „Bleeding-Edge“-Builds absolut nicht auf einem primären oder einzigem Gerät eingesetzt werden sollen. „Der Canary-Channel ist für Entwickler gedacht, die die frühesten Vorabversionen der Android-APIs und mögliche Verhaltensänderungen erkunden und testen möchten“, erklärt Google. Die Builds des Canary-Channels haben lediglich automatisierte Tests und einen kurzen Testzyklus mit internen Benutzern durchlaufen. Entwickler müssten mit „Fehlern und Änderungen rechnen“.

Für neugierige Pixel-Nutzer, die kommende Funktionen ausprobieren wollen, ist das Android-Beta-Programm weiterhin die bessere und sicherere Wahl. Wichtig zu wissen: Um den Kanal zu verlassen, müssen Nutzer einen Beta- oder Public-Build auf das Gerät flashen. Dies erfordert eine Löschung der Datenpartition.

Die Canary-Builds können auch im Android-Emulator über den Gerätemanager im Android-Studio (im Canary-Kanal) ausprobiert werden. Die Canary-SDKs werden über den SDK-Manager bereitgestellt.

(afl)