Neste mês ‘My Automated Home’, Nigel Giddings mostra sua configuração engenhosa que pega um sinal 3G de um canto de seu idyll rural, Irtiza 300 metros de volta para sua casa e a redistribui para a família. Se você está no campo e na banda larga ADSL ou a cabo tradicional não está disponível, ainda há esperança. Fechei para todas as fotos e detalhes.
Submissão por: Nigel Giddings – Por dez anos, agora os clientes domésticos têm acesso rápido à Web por meio de ‘banda larga’ fornecida pelo ADSL. Tenho certeza de que a grande maioria das pessoas que lê isso terá uma conexão doméstica ADSL com velocidades que excedem 1 MBS no download, algumas podem até ter ‘banda larga’ fornecidas por outras técnicas com algumas pessoas com sorte o suficiente para ter fibras em 50 MBs! Eu sugeriria que é impossível para pessoas com esse tipo de conectividade imaginarem como seria ser enviado de volta à Idade das Trevas (no final dos anos 90) quando as velocidades eram determinadas em Kilobits, em vez de megabits …
Minha casa, bem como eu decidi recentemente ter uma modificação do estilo de vida, tendo vivido todas as nossas vidas a 20 quilômetros de Londres, decidimos “emigrar” para a Cornualha. Decidimos nos mudar para uma parte rural do condado, sem vida na cidade ou aldeia para nós. Desde abril, vivemos em Bodmin Moor, muitos de vocês já ouviram falar de Bodmin Moor e da besta que deve online aqui, na verdade estamos a poucos quilômetros do aldeias de Bolventor, que é o lugar do Jamaica Inn Inn Famificado por Dauphine du Maurier em seu livro com exatamente o mesmo nome.
A desvantagem de um lugar tão excelente é que a inovação passou por isso. Temos eletricidade de rede e água, embora alguns de nossos vizinhos nem tenham isso … temos um serviço telefônico, embora o comprimento do cabo seja o dobro do que pode suportar o ADSL, também me disseram que até mesmo discando lutas por causa da atenuação na linha.
Uma vista do ‘jardim dos fundos’
Fora do programa, inspecionei tudo isso antes de nos mudarmos, mas não nos impediu. Com um esforço suficiente, a maioria das coisas pode ser superada, assim como o local, também foi bom passar. As opções de banda larga incluíram satélite ou ADSL fornecidos a mais um lugar, bem como prolongados pelo Wi -Fi Point a Point. A banda larga móvel (sem fio) não foi uma opção, pois a única proteção localmente foi fornecida pela Vodafone e apenas como GPRS (2.5g).
Usando dados de 2.5g – depois de se mudar para casa em abril de 2010, bem como, pois grande parte do meu tempo estava sendo adotado com o trabalho no Oriente Médio, não havia feito desenvolvimento com uma solução de banda larga, bem como a família foi reduzida para utilizar 2,5g com com Dongles USB, bem como aparelhos GSM, que eram muito menos do que adequados. O e-mail driblava, bem como a navegação, foi extremamente atingida e não por falta, não é adequada quando você está tentando iniciar um novo negócio. No entanto, mesmo nessas baixas taxas de dados (cerca de 50kbs), a família normalmente utilizava entre 4 e 5 GBs de dados por mês.
Uma solução rápida teria sido configurar um link de satélite. No entanto, a £ 1.000 criado, bem como uma taxa mensal de £ 30 mais, não era uma opção acessível. Essa pode ter sido a solução, no entanto, mesmo a £ 30 por mês, você está no download de 3 GB, o que não satisfaria nossas necessidades com base em nosso uso atual quando restrito a 2,5g. Anteriormente, quando tínhamos ‘banda larga’ via ADSL, receberíamos 40 ~ 50 GB por mês.
Um vislumbre de esperança – uma ver que um bom amigo reabriu a discussão sobre qual solução usar. Meu bom amigo e sua outra metade utilizam vários gadgets móveis com diferentes redes móveis, em específico, sua outra metade utiliza um sim ‘3’ para dados. Meu amigo, que estava mais otimista em relação à proteção móvel na Cornualha do que eu sugeriu que passeássemos para ver o que estava disponível. Fiquei um pouco surpreso ao ver que tínhamos proteção 3G na borda do nosso site em um terreno alto. Particularmente ao revisar os sites de porção no site da Ofcom, um pouco antes, sugeriu que todos os sites regionais utilizados pelos diferentes operadores eram apenas 2G!
Gráfico de cobertura mostrando proteção da rede ‘3’ localmente. A estrela vermelha mostra onde conseguimos um sinal. Eu tenho que parabenizar ‘3’ por sua previsão s/w. Os shows da Blue Star foram eu moro
Um pouco de testes adicionais mostrou que era possível obter um sinal de 3,5g (HSDPA) com um download máximo teórico de 7,2 MBs. dias felizes!
O que fazer agora? – Então, tendo estabelecido que a “banda larga móvel” era oferecida na área, havia agora o problema de exatamente como vinculá -lo à casa. Embora o sinal ainda estivesse em nosso site, estava a 300 metros da casa. O limite para Ethernet sobre Cat5 (E) é de 100 metros. Eu encontrei esse limite quando antes na minha casa anterior, no entanto, consegui montar um interruptor simples de 100m no meio do caminho para atuar como repetidor, tive sorte, pois tinha um galpão de jardim com POWer to Home the Switch Meth Method ao longo da rota. Isso foi instalado como uma solução temporária (durou alguns anos, além de cortar o cabo duas vezes acidentalmente durante esse período enquanto cortou a grama!). O link experimentou um par de greves de raios naquele tempo, bem como qualquer tipo de solução “permanente”, seria a proteção de requisitos, os prisioneiros de raios ou mesmo uma atualização para a fibra. Desta vez, havia 300 metros sem nenhuma opção de energia ao longo do caminho e, embora eu não corte a grama, as ovelhas fazem isso, tentando proteger um cabo delicado sobre essa distância com um terreno áspero com ruminantes de roaming seria difícil.
Com o advento da “banda larga móvel”, alguns gadgets fascinantes também foram desenvolvidos. Um é o MiFi, um modem 3G de volta com um WAP (acesso sem fio WiFi no ponto), no entanto, eles são destinados à utilização pessoal com baterias independentes, bem como saídas de baixa potência. Mais uma opção é um gateway 3G, o Huawei B970 possui um transceptor 3G com modem compatível com o HSDPA (download máximo teórico de 3,5g de 7,2 Mbps), um interruptor Ethernet de 4 porta 10/100, além de desenvolvido no WiFi. Da mesma forma, você pode vincular uma linha telefônica analógica, além de ser alimentada por um lead USB.
Um Huawei B970 sentado nos carros e no assento do caminhão enquanto estacionava no topo da colina conectado ao isqueiro com um chumbo USB mostrando energia, WLAN, sinal e LEDs de conexão (azul = 3g)
O óbvio a fazer era utilizar um gateway 3G no topo da colina e depois ter um ponto a apontar o link WiFi de volta à casa. A energia seria inicialmente fornecida por uma bateria de lazer com um conversor USB até que uma fonte de 230V mais apropriada possa ser fornecida. (Essa é mais uma história …)
O Huawei B970 não foi projetado para a utilização externa, portanto precisa ser protegido no clima. Como a velocidade arquivada na conexão 3G depende da resistência do sinal, ela também fazia sentido instalar o gateway o mais alto possível no que era uma área de sinal marginal. Portanto, foi decidido instalar o sistema na parte superior de um pólo de 20 pés.
O gateway encontrado em uma caixa no topo do poste de 20 pés no ‘Hilltop’ olhando para
o lar 300m à distância. Um chumbo de energia é gravado no poste e também conectado
para uma bateria de lazer 85AH no chão
Uma vista dentro da caixa com um cigarro mais leve 12VDC – conversor USB 5V
Preencher a divisão de 300 metros – com o gateway 20 pés no ar, em um topo de colina, em uma caixa de prova meteorológica (plástico), além de apontar aproximadamente em direção à casa, com quase remoção de linha, não havia sinal de wifi suficiente para Chegue à casa a cerca de 300 metros de distância. A perda de área gratuita para 2,4 GHz acima de 300 metros é de aproximadamente 90dB.
Os níveis do sistema podem ser presumidos como:
Potência de saída de gateway 20dbm
Perda de área gratuita -90db
Resultado -70dbm
Rx Sensibilidade -80dbm
Uma visão do caminho de 300m WiFi, as árvores na metade direita do
Imagine interferir com o LOS (linha de visão) ligeiramente
Ao adicionar todos esses números, obtemos uma “margem” teórica de 10dB a nosso favor, ou seja, para declarar que o receptor recebe -70dbm quando precisa de -80dbm. No entanto, no mundo genuíno, o link não funcionou sem uma antena de ganho extra de alto ganho. Isso é mais provável, uma vez que a saída Wi -Fi do gateway estaria mais próxima de 14 ou 16 dBm, as perdas desencadeadas envolvendo o gateway em uma caixa de plástico (sem antena externa) retiram mais um 2 ou 3dB, bem como o impacto de algumas árvores na linha de visão…. Como você vê, as coisas funcionam rapidamente contra você.
Infelizmente, o Gateway não tem arranjo para uma antena Wi -Fi externa (embora você possa vincular uma antena 3G externa). Portanto, o único método para obter mais ganho no sistema foi montar uma antena Wi -Fi direcional na casa.
Existem muitos fornecedores diferentes de antenas de alto ganho Wi -Fi, bem como tive cuidado com alguns dos números de ganho citados. Tendo pesquisado as perdas e adquiriu algum conceito de poderes de saída, sensibilidade ao receptor, perda de caminho, desbotamento da chuva, fator de violino, acho que eu precisava de algo como 10dB ou mais ganho extra. O DB (decibéis) é uma escala logarítmica e o ganho de 10dB realmente significa uma multiplicação de 10 vezes. Para colocar mais uma maneira, se você colocar 100mW na antena, uma antena com ganho de 10dB irá irradiar 100mW x 10 = 1.000mW (1 watt). Observe que o limite de potência do Reino Unido é de 100MW (20dBm) e refere -se à energia irradiada da antena, incluindo qualquer tipo de ganho do sistema de antena.
Eu escolhi um vendedor da E-Bay que oferece uma antena de painel plano com um ganho citado de 16dbi por £ 25 inc P&P, que é potencialmente 4W EIRP (potência irradiada isotrópica eficaz) para entrada de 100mW … ou para colocar mais um método um ganho de 40 vezes . Mesmo que a antena seja 16dbi, você terá perdas extras devido aos conectores e ao cabo (até 2 ~ 3 dB). O cabo fornecido foi de 500 mm, o que é bom, você vê algumas antenas à venda com cabos de vários metros, bem como qualquer tipo de ganho na antenaPode ser perdido em coaxial de baixa qualidade. Você está muito melhor mantendo as caudas da antena o mais curta possível, mesmo que isso signifique instalar o transceptor do lado de fora. Não tenho método de medir com precisão os ganhos e as perdas no sistema, por isso é impossível verificar qualquer tipo de figuras.
O cliente wifi e a antena de painel plano montado em uma caixa de prova de condições meteorológicas na varanda doméstica
Uma melhor visão do cliente wifi mostrando a antena do painel plano mais claramente
O WAP sendo utilizado anteriormente antes de ser instalado como o cliente Wi -Fi na caixa resistente à água.
A antena na foto pode ser eliminada, bem como a antena externa conectada
para o conector RP-SMA (SMA reversa)
O WAP utilizado na casa pode ser configurado como o modo do cliente, bem como configurado exatamente o mesmo método que você configuraria WiFi em um laptop. O link que opera na banda de 2,4 GHz foi definido como um canal para não interferir no sinal Wi -Fi doméstico. Embora existam 11 canais na banda de 2,4 GHz, eles se sobrepõem e, portanto, é sugerido que utilize os canais 1, 5 e 11 para impedir a interferência de co-canal. Temos ‘sorte’ aqui, pois não há outro wifi na área, por isso lidamos com nosso próprio plano de reutilização de frequência; em uma área desenvolvida, é mais livre para todos. Em vez disso, é possível utilizar 5GHz, o que é uma banda muito mais silenciosa, no entanto, os dispositivos para isso não são tão facilmente oferecidos, por isso vou para o princípio do beijo.
Configurando o sistema – isso é bastante fácil, se você configurou WiFi em sua própria casa, isso cumpre exatamente os mesmos princípios. Há algumas coisas em que pensar, pois esse é um link de ponto a ponto, bem como não o ponto típico para vários pontos, conforme utilizado em uma instalação típica de WiFi.
Segurança. Isso é sempre um problema. Uma demanda mínima de segurança é utilizar algum tipo de criptografia, a maioria dos gadgets suporta WPA com uma PSK (chave pré -compartilhada). Muitos gadgets permitem a filtragem MAC; Isso restringe quais gadgets podem vincular apenas a gadgets listados no filtro, nessa situação os dispositivos no outro extremo do link podem estabelecer uma conexão. Broadcasting SSID, isso pode ser desligado para garantir que seus dispositivos não transmitam sua existência, assim como outros dispositivos não tentam vincular tão bem quanto não aparece se as pessoas digitalizarem (dirigir de guerra) enquanto estão na área de cobertura .
Ganho da antena. É muito melhor não superar o ovo a energia do sistema. O que você vê como um forte sinal constante é a interferência para os outros, bem como pode produzir uma escalada de potência na área que serve para aumentar o ‘piso de ruído’ trabalhando contra todos. Mais uma desvantagem da alta potência é que o número de pessoas em variedade de seu sistema aumenta e pode aumentar a ameaça de uma violação de segurança.
Configurações de IP. Como você pode ver no diagrama abaixo, o link utiliza a variedade pessoal de IP 192.168.x.x, bem como é diferente da variedade principal de LAN IP (que para mim é apenas uma extensão da WAN). Minha LAN é protegida por um firewall do ISA Server. Colocar um roteador de hardware aqui substituiria o modem/roteador ADSL em uma rede ADSL, bem como forneceria proteção semelhante. O roteador 3G pode fornecer DHCP, no entanto, isso normalmente está desligado, pois os gadgets têm endereços estáticos, bem como todo o tráfego da Web IP deve se originar na LAN e ser direcionado pelo firewall. Isso significa, no entanto, se você definir um gadget wifi com as configurações de gateway 3G (e você definir a filtragem Mac) que uma conexão direta pode ser feita no gateway 3G para teste, bem como conexões temporárias da Web.
Clique em Pic para verson em tamanho real – Visão geral das configurações de IP
Os resultados – o link está em serviço há pouco mais de uma semana. O aprimoramento no acesso à web é enorme. A utilização de 2.5g (banda estreita) significava que experimentamos muitos tempos limite enquanto esperávamos as páginas para toneladas (o Facebook quase sempre era inutilizável), além de baixar atualizações / aplicativos, além de manter o banco de dados antivírus, tanto quanto a data foi um problema.
Agora, temos acesso a serviços como o YouTube, o BBC iPlayer e outros serviços do tipo Streaming, algo que simplesmente não funcionou antes. Ainda estou assistindo exatamente quantos dados absorvemos como o pacote de banda larga móvel que temos é restrita a 15 GB por mês, bem como agora estamos em média 400 MB por dia, o que aumentará significativamente se utilizarmos esses serviços do tipo multimídia.
Como você pode ver nos resultados do SpeedTest.NET, estamos recebendo um upload saudável e as velocidades de download, embora os números de latência sejam muito maiores do que você esperaria obter de um serviço “com fio” equivalente. Esses resultados têm diferente com o dia