Die Computerwerkstatt

Für PCs, Notebooks, Tablets und Smartphones
 
 
dpunkt (Verlag)
  • 1. Auflage
  • |
  • erschienen am 12. Januar 2016
  • |
  • 614 Seiten
 
E-Book | ePUB mit Wasserzeichen-DRM | Systemvoraussetzungen
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978-3-86491-798-1 (ISBN)
 
»Die Computerwerkstatt« bietet fachkundiges Know-how für die Konfiguration, die Fehlersuche und die Erweiterung von unterschiedlichen Computersystemen. Dazu werden Vorgehensweisen nach dem Motto »Jetzt helfe ich mir selbst« angeboten. Außerdem geht es um die sinnvolle Weiterverwendung ausgedienter Hardware.

Klaus Dembowski geht gleichermaßen auf PCs, Notebooks, Tablets und Smartphones (die unter dem Begriff Computer zusammengefasst werden) ein. Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Gerätetypen erläutert er im ersten Teil des Buchs, »Geräteaufbau und Komponenten«, und liefert viel Hintergrundwissen zur Entstehungsgeschichte der Techniken.

Im zweiten Teil widmet sich der Autor dem BIOS sowie den verschiedenen Betriebssystemen und beantwortet Fragen zu ihrer Installation, Einrichtung und Wartung. Die Anleitungen, darunter
ein besonderer Abschnitt zur Vernetzung, sind so gehalten, dass der Leser sie versionsunabhängig anwenden kann.

»Reparieren und Aufrüsten«, der dritte Teil des Buchs, wendet die im ersten Teil vermittelten Informationen in der Praxis an, und gibt darüber hinaus unverzichtbare Tipps zur Erweiterung bestehender Konfigurationen. Auf einem herausnehmbaren Poster sind Fehlersuchbäume für die häufigsten Problemfälle zusammengestellt, die Sie mit den Anleitungen im Buch effizient lösen können.

Im letzten Teil werden Selbstbauvorschläge gezeigt, damit sich Hardware, die zu schade zum Wegwerfen ist, neu einsetzen lässt. Zu den Bauprojekten zählt der Umbau von Handys zum Fernschalter, die Konstruktion eines Netzwerktesters oder der Aufbau und die Programmierung von Interfaces für eigene Mess- und Steuerschaltungen.

Inklusive Abbildung: Fehlersuchbäume mit Lösungen für die häufigsten Hardware-Probleme
  • Deutsch
  • Heidelberg
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  • Deutschland
  • 67,84 MB
978-3-86491-798-1 (9783864917981)
3864917980 (3864917980)
weitere Ausgaben werden ermittelt
Klaus Dembowski hat Nachrichtentechnik studiert und ist an der Technischen Universität Hamburg-Harburg tätig. Seine Schwerpunkte liegen in den Bereichen Mikrocontrollerentwicklung, Hard- und Software für Mikrosysteme sowie Energy Harvesting. Bei der Vermittlung aktueller Inhalte aus den Bereichen der Elektronik sowie der Informations- und Netzwerktechnik kann er auf eine langjährige Erfahrung als Autor und Dozent zurückgreifen. Die mittlerweile über 40 erschienenen Buchtitel zeichnen sich ebenso wie die regelmäßig erscheinenden Zeitschriftveröffentlichungen, Seminare und Vorträge durch eine verständliche und praxisorientierte Darstellung auch komplexer Sachverhalte aus.
  • Intro
  • Vorwort
  • Inhalt
  • 1 Einführung - Rück- und Überblick
  • Teil 1 Geräteaufbau und Komponenten
  • 2 Personal Computer
  • 2.1 BIOS und UEFI
  • 2.2 Komponenten im Überblick
  • 2.3 Erweiterungssteckplätze
  • 2.4 Mikroprozessoren
  • 2.5 Arbeitsspeicher
  • 2.5.1 Double In Line Memory Modules - DIMMs
  • 2.5.2 Rambus Inline Memory Modules - RIMMs
  • 2.5.3 Double Data Rate DIMM - DDR DIMMs
  • 2.6 Grafik
  • 2.6.1 Anschlüsse
  • 2.7 Laufwerke
  • 2.7.1 Serial ATA
  • 2.8 Netzwerkverbindungen
  • 2.8.1 Base-Standards
  • 2.8.2 Anschlüsse und Stecker
  • 2.8.3 Twisted-Pair-Kabel
  • 2.9 Netzteile
  • 2.9.1 Mainboard-Anschlüsse
  • 2.9.2 Peripherieanschlüsse
  • 2.9.3 Leistungsdaten
  • 3 Notebooks
  • 3.1 Typen und Displays im Überblick
  • 3.2 Mikroprozessoren
  • 3.3 Arbeitsspeicher
  • 3.4 Festwertspeicher
  • 3.4.1 Mini SATA
  • 3.4.2 M.2-Module
  • 3.5 Schnittstellen und Erweiterungsslots
  • 3.5.1 CardBus
  • 3.5.2 Mini Cards
  • 3.5.3 Thunderbolt
  • 3.6 Universal Serial Bus
  • 3.6.1 Funktionsweise
  • 3.6.2 Versionen
  • 3.6.3 Anschlüsse und Signale
  • 3.6.4 Super Speed
  • 3.7 Wireless LAN
  • 3.7.1 Technik und Standards
  • 3.7.2 Topologien
  • 3.8 Akkumulatoren und Netzteile
  • 3.8.1 Typen
  • 3.8.2 Akku-Packs
  • 3.8.3 Elektrische Ladung
  • 3.8.4 Netzteile
  • 4 Tablets
  • 4.1 Ausstattungsmerkmale und Aufbau
  • 4.2 Displays und Kenndaten
  • 4.3 Atom-Prozessoren
  • 4.3.1 Silvermont-Architektur
  • 4.4 Flash-Speicher
  • 4.4.1 Funktionsprinzip
  • 4.4.2 Umgang mit Disks und Cards
  • 4.4.3 SD Memory Cards
  • 4.4.4 USB-Sticks
  • 4.5 USB-Implementierungen
  • 4.5.1 USB On-The-Go
  • 4.5.2 Access und Host Mode
  • 4.5.3 Open Accesory Mode
  • 4.6 Bluetooth
  • 4.6.1 Verbindungsaufbau
  • 4.6.2 Standards
  • 4.6.3 Bluetooth Low Energy
  • 5 Smartphones
  • 5.1 Kenndaten und Systemaufbau
  • 5.2 ARM-Prozessoren
  • 5.2.1 ARM-Cortex
  • 5.3 Mobilfunk
  • 5.3.1 Analoge Mobilfunknetze (1G)
  • 5.3.2 Global System for Mobile Communications (GSM)
  • 5.3.3 General Packet Radio Service (GPRS)
  • 5.3.4 Enhanced Date Rates for GSM Evolution (EDGE)
  • 5.3.5 Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)
  • 5.3.6 Long Term Evolution (LTE)
  • 5.4 Touchscreens
  • 5.5 SIM-Karten
  • Teil 2 Installation und Konfiguration
  • 6 BIOS-Setup und Diagnose
  • 6.1 BIOS-Entwicklung
  • 6.2 Speicherbausteine
  • 6.3 Löschen des Passworts und des kompletten CMOS-RAMs
  • 6.3.1 Löschen des Passworts
  • 6.3.2 Löschen des kompletten CMOS-RAM-Inhalts
  • 6.4 Setup
  • 6.4.1 Der BIOS-Setup-Aufruf und die wichtigen Tasten
  • 6.4.2 CPU-Einstellungen
  • 6.4.3 Speichereinstellungen
  • 6.4.4 Betriebsparameter - PC Health
  • 6.4.5 Laufwerks- und Boot-Optionen
  • 6.4.6 Peripherie-Optionen - Integrated Peripherals
  • 6.4.7 Power Management
  • 6.4.8 Updates
  • 6.5 Selbsttest und Fehlercodes
  • 6.5.1 Direkte BIOS-Fehlermeldungen
  • 6.5.2 Beep-Fehlermeldungen
  • 6.5.3 POST-Codes
  • 6.5.4 Testfunktionen und -programme
  • 6.6 UEFI-Funktionen
  • 6.6.1 Eigenschaften
  • 6.6.2 Konfiguration und Installation
  • 6.6.3 UEFI-Firmware
  • 7 Betriebssysteme und Software
  • 7.1 Windows
  • 7.1.1 Installation
  • 7.1.2 Windows mit vertrauter Umgebung
  • 7.1.3 Datenträgerverwaltung
  • 7.1.4 Systemwiederherstellung
  • 7.1.5 Sicherungsreparaturdatenträger
  • 7.1.6 Systemabbild
  • 7.1.7 Installation vom USB-Stick
  • 7.2 Windows Server
  • 7.2.1 Serververwaltung
  • 7.2.2 Active Directory Domain Services
  • 7.2.3 Domain Name Service
  • 7.2.4 Active Directory-Sicherung
  • 7.2.5 Benutzereinrichtung
  • 7.2.6 Benutzer verwalten
  • 7.2.7 Client-Anmeldung
  • 7.2.8 Serververzeichnisse
  • 7.2.9 Profile
  • 7.2.10 Kontingente
  • 7.3 Linux
  • 7.3.1 Versionen im Überblick
  • 7.3.2 Installation
  • 7.3.3 Linux-Orientierung und Befehle
  • 7.3.4 Verzeichnisstruktur
  • 7.3.5 Zugriffsrechte
  • 7.3.6 Paketmanager und Installationen
  • 7.4 Android
  • 7.4.1 Versionen
  • 7.4.2 Architektur
  • 7.4.3 Kopieren und Backup
  • 7.4.4 Geräte rooten
  • 7.4.5 Alternative Firmware - Custom ROMs
  • 8 Netzwerke und Internetzugang einrichten
  • 8.1 xDSL-Router
  • 8.1.1 Versionen und Funktionsprinzip
  • 8.1.2 Verkabelung herstellen
  • 8.1.3 Setup und Konfigurierung
  • 8.2 Windows-Computer
  • 8.2.1 Firewall und Network Location Awareness
  • 8.2.2 Heimnetzwerk
  • 8.3 WLAN einrichten
  • 8.4 Tablet-PC mit Android
  • 8.5 Computer mit Mac OS
  • 8.6 Geräte mit iOS
  • 8.7 Linux-Computer
  • Teil 3 Reparieren und Aufrüsten
  • 9 Systemanalyse mit Fehlersuchbäumen
  • 9.1 Hardware- oder Softwarefehler?
  • 9.1.1 Virenbefall?
  • 9.2 Hardware und Gerätetreiber
  • 9.2.1 Windows-Gerätemanager
  • 9.2.2 Linux-Kontrollzentrum
  • 9.2.3 Android-Einstellungen
  • 9.2.4 Protokolldateien
  • 9.3 Abgesicherter, Recovery Mode und Sicherer Modus
  • 9.3.1 Abgesicherter Windows-Modus
  • 9.3.2 Reparaturoptionen
  • 9.3.3 Linux Recovery Mode
  • 9.3.4 Sicherer Modus bei Android
  • 9.4 Mechanische und elektrische Fehler
  • 9.4.1 Display-Halterung reparieren
  • 9.4.2 Elektrische Fehler beheben - Vorgehensweise
  • 9.4.3 Schadhafte Kondensatoren
  • 9.4.4 Gerätereparaturmöglichkeiten im Überblick
  • 9.4.5 Geräte, Buchsen und Kontakte reinigen
  • 9.5 Das Gerät schaltet sich nicht ein
  • 9.5.1 Smartphone
  • 9.5.2 Tablet
  • 9.5.3 Notebook
  • 9.5.4 Personal Computer
  • 9.6 Das Gerät stürzt im laufenden Betrieb ab
  • 9.6.1 Personal Computer und Notebook
  • 9.6.2 Tablet und Smartphone
  • 9.7 Elektronikfehler identifizieren
  • 10 Geräte öffnen und ­zerlegen
  • 10.1 Werkzeuge und Vorsichtsmaßnahmen
  • 10.2 Personal Computer
  • 10.3 Notebooks und Netbooks
  • 10.4 Tablets
  • 10.5 Handys und Smartphones
  • 11 Komponenten austauschen
  • 11.1 Reparieren, aufrüsten oder neu kaufen?
  • 11.2 Arbeitsspeicher erweitern
  • 11.3 Prozessor austauschen
  • 11.4 Mainboard-Ersatz
  • 11.5 Laufwerke und Festwertspeicher ersetzen
  • 11.6 Grafik aufrüsten
  • Teil 4 Neue Aufgaben für ältere Geräte
  • 12 Smartphone- und ­Tablet-Zweitverwertung
  • 12.1 Handy als Fernschalter
  • 12.2 Mobiler Hotspot
  • 12.3 Universelle Fernbedienung
  • 12.4 Webcamera
  • 12.5 Stationäre Spannungsversorgung ohne Akku
  • 12.6 Interfaces für externe Peripherie
  • 12.6.1 Android USB Host
  • 13 Peripherie für PC und Notebooks selbst bauen
  • 13.1 Festplattenrecycling
  • 13.1.1 Gehäuse und Interfaces
  • 13.1.2 Network Attached Storage
  • 13.2 Netzwerktester
  • 13.2.1 Wake on LAN
  • 13.2.2 Spannungsversorgung
  • 13.3 Parallel-Port-Interface-Anwendungen
  • 13.3.1 Direkte Registerprogrammierung
  • 13.3.2 Daten an Peripherie ausgeben
  • 13.3.3 Daten von Peripherie lesen
  • 13.3.4 Universelle Parallel-Port-Schaltung
  • 13.3.5 Port-Baustein 8255
  • 13.3.6 Schaltung
  • 13.4 A/D-Wandler an der seriellen Schnittstelle
  • 13.4.1 Signale, Adressen und Register
  • 13.4.2 A/D-Wandler
  • 13.4.3 Messprogramme
  • Index
  • Einleger: Fehlersuchbäume

1 Einführung - Rück- und Überblick


In dieser Computerwerkstatt geht es um die Konfiguration, die Fehlersuche und die Erweiterung von unterschiedlichen Computersystemen. Dabei bildet zunächst der klassische Personal Computer (PC) den Ausgangspunkt, der nach wie vor im Alltag in den verschiedensten Ausführungen anzutreffen ist, sei es als Büro-PC, als Serversystem, als Industrie-Computer oder auch als Info-Terminal auf dem Bahnhof.

Ein PC ist von seinem modularen Aufbau her dafür prädestiniert, dass er sich aus unterschiedlichen Komponenten und Softwarepaketen für den jeweiligen Einsatzzweck optimal zusammensetzen lässt, was - von der ursprünglichen Intention her - eben zu einem persönlichen Computer führt.

Abb. 1-1 Der ursprüngliche PC mit zwei 360-kByte-Diskettenlaufwerken und einem monochromen Monitor war 1981 für ca. 10.000 DM erhältlich.

Bis zum Erscheinen des ersten PC Anfang der Achtzigerjahre war ein Computer typischerweise ein Großrechner, wie er bei Banken und Versicherungen eingesetzt wurde, oder auch ein Spezialrechner für industrielle Mess-, Steuer- und Regelungssysteme. Der folgenden Zeitreise durch die Digital- und PC-Technik ist zu entnehmen, welche wichtigen Entwicklungen zum heutigen PC geführt haben. Dazu gehören die heutzutage notwendige Netzwerk- und Mobilfunk-Konnektivität, um mobile Computer, wie Notebooks, Tablets und Smartphones, mit aktuellen Diensten und Services nutzbar zu machen.

1969

Die Idee des ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) wird geboren, und im Jahre 1972 wird die Funktionsweise erstmalig anhand von vier Computern, die über 50-kBit-Leitungen verbunden sind, demonstriert. Das ARPANET gibt als Vorläufer des Internet, und das erste RFC-Dokument wird erstellt, woraus die Standards für das Internet entstehen werden.

1970

Das ALOHAnet wird realisiert, welches die Hawaii-Inseln per Funk verbindet. ALOHAnet gilt als eine der (gedanklichen) Quellen für das Ethernet. Dennis Ritchie und Kenneth Thomson entwickeln in den Bell Labs die erste Version des UNIX-Betriebssystems.

1971

Das ARPANET besteht mittlerweile aus 19 Rechnern, und die Funktion von E-Mails wird getestet. Der erste Intel-Mikroprozessor - der 4004 - wird hergestellt, und die Firma Atari wird gegründet, wobei das erste Produkt das Spiel Pong ist. Es handelt sich dabei um die stark vereinfachte Form eines Tennisspiels, bei dem ein weißer Punkt (der Ball) mit Balken als Schläger von zwei Spielern mit je einem Regler an der Konsole (die an einen Fernseher angeschlossen wird) bewegt wird, was bei jedem Schlag von einem akustischen »Pong« begleitet wird.

1973

An der Stanford University entsteht die erste Version von TCP (Transmission Control Protocol). Zum ersten Mal taucht der Begriff Microcomputer auf, dessen Ursprung bei der französischen Firma Micral Computer zu sehen ist. Forscher bei der Firma Xerox entwickeln einen Computer (Alto), der mit einer grafischen Oberfläche und einer Maus sowie einem Ethernet-Interface ausgestattet ist.

1974

Das erste Betriebssystem für Mikrocomputer (CP/M von Gary Kildall) wird verkauft. Die Firma Altair baut den Computer Altair 8800, vielen bekannt aus dem Film »Wargames«.

1975

Die kommerzielle Version von ARPANET - Telenet - geht in Betrieb. Die Firma IBM baut den ersten Laserdrucker.

1976

Eine der ersten E-Mails wird von Queen Elizabeth II versendet. Bill Gates verlässt die Harvard University, und der erste Supercomputer (Cray-1 von Seymor Cray) wird gebaut.

1977

Die legendären Computer PET von Commodore sowie der TRS-80 von Tandy erscheinen auf dem Markt. Steve Jobs und Steve Wozniak gründen die Firma Apple und stellen den Apple-II-Computer vor. Die Firma Digital (DEC) stellt ihre VAX-Rechner (Virtual Address Extension) vor, die mit einem eigenen Betriebssystem VMS (Virtual Memory System) arbeiten und in den kommenden Jahren die Arbeitsmaschinen in Forschung und Industrie werden sollen.

1978

Die ISO veröffentlicht das OSI-Referenzmodell, und es beginnt die Umsetzung von ARPANET auf TCP/IP. Bill Gates und Paul Allen gründen Microsoft. Die Firma Intel produziert den ersten 16-Bit-Mikroprozessor. Das erste Ethernet-Patent (Multipoint Data Communication System with Collision Detection) geht an Bob Metcalfe (Fa. Xerox) und drei seiner Kollegen, die kurz darauf die Firma 3COM (Computer Communication Compatibility) ins Leben rufen. Die 5,25-Zoll-Diskette wird zum Standardspeichermedium, und das legendäre Arcade-Game Space Invaders trifft auf Begeisterung.

1979

Die ersten Geschäftsapplikationen für den Apple II werden veröffentlicht: VisiCalc (von Dan Birkin, Bob Franson) ist eine Tabellenkalkulation, und Wordstar der Firma MicroPro ist eine Textverarbeitung. Die Firma Seagate von Alan Shugart baut die ersten Festplatten für Mikrocomputer.

1980

Das sogenannte DIX-Konsortium (DEC, Intel, Xerox) definiert den Ethernet-Standard, der mit 10 MBit/s statt mit 2,94 MBit/s wie das Original-Xerox-Patent arbeitet. Die Firma IBM entscheidet sich für das Betriebssystem PC-DOS der Firma Microsoft und gegen CP/M von Digital Research, die keine Zukunft im Design der »Klapperkiste« PC sehen. Das von Microsoft gekaufte und keineswegs selbst entwickelte PC-DOS wird mit dem ersten PC ein Jahr später ausgeliefert.

1981

Der erste PC wird von der Firma IBM vorgestellt, der damit den Grundstein für die bis heute gültige Intel-Architektur legt. Der PC verfügt über einen Mikroprozessor vom Typ 8088, der mit 4,7 MHz arbeitet, über einen Speicher von 256 kByte und arbeitet mit einem 5,25-Zoll-Diskettenlaufwerk sowie einem monochromen Monitor. Von der Firma Commodore ist der VC-20-Computer verfügbar, und einen ersten Laptop gibt es auch schon, den Osborne 1 der Firma Osborne.

1982

Microsoft hat das erste Betriebssystem DOS 1.1 für den PC entwickelt. Intel fertigt den 80286-Mikroprozessor, und der Commodore 64, welcher der erste Computer mit Rekordverkäufen werden wird, kommt in den Handel. Die erste Maus für den PC wird von der Firma Mouse Systems angeboten. Firmen wie Compaq, Adobe, Lotus und Sun Microsystems werden gegründet. Die Firma 3COM bietet den ersten PC-Ethernet-Adapter an, und die DIX Spec. 2 wird hierfür verabschiedet. Die Firma Xerox gibt den Namen Ethernet frei.

Abb. 1-2 Nicht ein PC, sondern der Commodore 64 war der erste Computer, der weltweit große Verbreitung gefunden hat.

1983

Der erste PC kommt nach Deutschland, und auf der US-Messe Comdex wird die erste Windows-Version vorgeführt. IBM bietet den IBM-XT mit einer Festplatte mit 10 MByte Speicherkapazität an, und Compaq einen portablen PC. Microsoft stellt das Textverarbeitungsprogramm Multi Tool Word vor, welches später nur als Word bezeichnet wird. Commodore hat den ersten portablen Computer (SX-64) mit Farbbildschirm und Sharp einen Laptop (5 kg) mit LC-Display im Programm. TCP/IP ermöglicht das Internet, und der Standard 10Base5 (Thick Ethernet) wird veröffentlicht.

1984

IBM stellt den Nachfolger des PC, den AT, mit einem 16-Bit-Prozessor (80286) und einen neuen Grafikstandard (EGA) vor. IBM geht eine Partnerschaft mit Intel ein und macht diese Firma zum Hauptlieferanten für Prozessoren und Chips für PC. Silicon Graphics bietet die erste 3D-Grafikworkstation an. Der Markanteil von Audio-CDs steigt auf über 50 % gegenüber den anderen Tonträgern. Die ersten Bridges für Ethernet sind erhältlich, und Apple baut den Macintosh.

1985

Die ersten PC-Nachbauten (Clones) aus Taiwan kommen in Deutschland auf den Markt. Ein üblicher PC verfügt über einen RAM-Speicher von 256 kByte, ein 5,25-Zoll-Diskettenlaufwerk und wird an einen monochromen Monitor angeschlossen. Intel bietet den ersten 32-Bit-Mikroprozessor für PC, den 80386, an. Homecomputer wie der Atari 520ST und der Commodore Amiga setzen Zeichen in puncto Bedienungsfreundlichkeit, Grafik und Sound. Begriffe wie Multimedia und Desktop Publishing tauchen erstmalig auf. IBM stellt den Convertible, das erste PC-Notebook, vor, und Flachbett-Scanner bieten 16 Graustufen mit einer Auflösung von 300 DPI. Das Fax-Gerät hält Einzug in die Büros.

1986

Compaq liefert den ersten PC mit 80386-Prozessor, den Deskpro 386. Das 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerk beginnt das 5,25-Zoll-Laufwerk vom Markt zu verdrängen. Sharp zeigt den ersten Bildschirm mit TFT-Technologie. SCSI wird als offizieller ANSI-Standard anerkannt.

...

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