My Automated Home: Nigel Giddings – Installation du haut débit dans un lieu rural

dans ce mois-ci, My Automated Home ‘, Nigel Giddings nous montre sa configuration ingénieuse qui attrape un signal 3G d’un coin de son idylle rurale, Retour à 300 mètres chez lui et le redistribue à la famille. Si vous êtes à la campagne ainsi que les ADSL ou le haut débit traditionnels ne sont pas disponibles, alors il y a encore de l’espoir. Vérifié pour toutes les photos ainsi que les détails.

Soumission par: Nigel Giddings – Depuis dix ans, les clients nationaux ont eu un accès rapide au Web via le «haut débit» fourni par ADSL. Je suis sûr que la grande majorité des personnes qui lisent ceci auront une connexion ADSL domestique avec des vitesses dépassant 1 MBS sur le téléchargement, certains peuvent même avoir le «haut débit» fourni par d’autres techniques avec certaines personnes chanceuses suffisantes pour avoir des fibres à 50 Mbs! Je dirais qu’il est impossible pour les personnes ayant ce type de connectivité pour envisager ce que ce serait d’être renvoyé aux âges sombres (la fin des années 90) lorsque les vitesses ont été déterminées en kilobits plutôt qu’aux mégabits…

Mon ménage ainsi que moi avons décidé récemment d’avoir une modification du style de vie, après avoir vécu toutes nos vies à moins de 20 miles de Londres, nous avons décidé de «émigrer» à Cornwall. Nous avons décidé de déménager dans une partie rurale du comté, aucune vie de ville ou de village pour nous. Depuis avril, nous vivons sur Bodmin Moor, beaucoup d’entre vous auront entendu parler de Bodmin Moor ainsi que de la bête qui est censée en ligne ici, en vérité, nous sommes à quelques kilomètres du hameau de Bolventor qui est le lieu de Jamaica Inn rendu célèbre par Dauphine du Maurier dans son livre du même nom.

L’inconvénient d’un si excellent endroit est que l’innovation l’a passé. Nous avons de l’électricité principale ainsi que de l’eau, bien que quelques-uns de nos voisins n’en aient même pas… nous avons un service téléphonique bien que la longueur du câble soit deux fois ce qui peut prendre en charge ADSL, on m’a également dit que même le dial-up luttes à cause de l’atténuation sur la ligne.

Une vue du «jardin arrière»

Hors programme, j’ai inspecté tout cela avant de déménager, mais cela ne nous a pas empêchés. Avec un effort suffisant, la plupart des choses peuvent être surmontées et l’endroit était également génial à passer. Les choix de large bande comprenaient le satellite ou l’ADSL fournis à un autre endroit ainsi que prolongé par le WiFi point à point. Le haut débit mobile (sans fil) n’était pas un choix, car la seule protection localement a été fournie par Vodafone ainsi que uniquement que les GPR (2,5 g).

En utilisant des données de 2,5 g – après avoir déménagé en avril 2010 ainsi que, car une grande partie de mon temps était assurée avec des travaux au Moyen-Orient, je n’avais fait aucun développement avec une solution à large bande ainsi que le ménage a été réduit à l’utilisation de 2,5 g avec Les dongles USB ainsi que les combinés GSM qui étaient beaucoup moins qu’adéquats. Le courrier électronique dribblerait et que la navigation était extrêmement touchée ainsi que Miss, pas adapté lorsque vous essayez de commencer une nouvelle entreprise. Cependant, même à ces faibles débits de données (vers 50 kbs), le ménage utilisait normalement entre 4 et 5 Go de données par mois.

Une solution rapide aurait été de configurer un lien satellite. Cependant, à 1 000 £, configuré ainsi qu’une charge mensuelle de 30 £ plus, ce n’était pas une option abordable. Il s’agissait peut-être de la solution, mais même à 30 £ par mois, vous êtes surmonté à 3 Go de téléchargement, ce qui ne satisferait pas à nos besoins en fonction de notre utilisation actuelle lorsqu’il est limité à 2,5 g. Auparavant, lorsque nous avions «haut débit» via ADSL, nous prenons 40 ~ 50 Go par mois.

Une lueur d’espoir – un vu récent d’un bon ami a rouvert la discussion sur la solution à utiliser. Mon bon ami ainsi que son autre moitié utilisent un certain nombre de gadgets mobiles avec différents réseaux mobiles, en particulier, son autre moitié utilise une SIM «3» pour les données. Mon ami, qui était plus optimiste quant à la protection mobile à Cornwall que moi, nous avons suggéré de nous promener pour voir ce qui était disponible. J’ai été quelque peu surpris de voir que nous avions une protection de la 3G au bord de notre site sur un morceau de haut. Surtout lorsqu’il a examiné les sites de service sur le site Web de l’Ofcom un peu plus tôt, il a suggéré que tous les sites régionaux utilisés par les différents opérateurs étaient uniquement 2G!

Terrain de couverture montrant la protection du réseau «3» localement. L’étoile rouge montre où nous avons pu obtenir un signal. Je dois féliciter «3» pour leurs prédictions s / w. Les spectacles Blue Star étaient je live

Un peu d’autres tests ont montré qu’il était possible d’obtenir un signal de 3,5 g (HSDPA) avec un téléchargement maximum théorique de 7,2 Mo. Jours heureux!

Que faire maintenant? – Donc, après avoir établi que le «haut débit mobile» a été proposé dans la région, il y avait maintenant le problème exactement de la façon de le relier à la maison. Bien que le signal soit toujours sur notre site, il était à 300 mètres de la maison. La limite pour Ethernet sur Cat5 (E) est de 100 mètres. J’ai rencontré cette limite alors qu’avant dans ma maison précédente, mais j’ai pu installer un simple interrupteur de 100 m à mi-chemin pour agir comme répéteur, j’ai eu de la chance car j’avais un hangar de jardin avec POallions à la maison la méthode de l’interrupteur la moitié le long de l’itinéraire. Cela a été installé comme une solution temporaire (il a duré quelques années, et j’ai coupé le câble deux fois accidentellement pendant cette période tout en coupant l’herbe!). Le lien a fait l’expérience de quelques coups de foudre dans ce temps ainsi que tout type de solution «permanente» nécessiterait une protection, soit des arrestateurs de foudre, soit même une mise à niveau vers la fibre. Cette fois-ci, c’était 300 mètres sans aucun choix de puissance le long du chemin ainsi que même si je ne coupe pas l’herbe, les moutons le font, essayant de protéger un câble délicat sur cette distance avec un sol rugueux avec des ruminants itinérants serait difficile.

Avec l’avènement du «haut débit mobile», quelques gadgets fascinants ont également été développés. L’un est le MiFi, un modem 3G dos à dos avec un WAP (gain sans fil WiFi au point), mais ceux-ci sont destinés à l’utiliser personnel avec des batteries auto-contenues ainsi que des sorties à faible puissance. Un autre choix est une passerelle 3G, le Huawei B970 a un émetteur-récepteur 3G avec un modem compatible avec HSDPA (téléchargement maximal théorique de 3,5 g de 7,2 Mbps), un commutateur Ethernet à 4 port 10/100, ainsi que développé dans WiFi. Vous pouvez également lier une ligne téléphonique analogique ainsi qu’elle est alimentée par une piste USB.

Un Huawei B970 assis sur les voitures et le siège du camion tout en étant garé en haut de la colline branchée sur le allume-cigare avec une plomb USB montrant de la puissance, du WLAN, du signal ainsi que des LED de connexion (bleu = 3G)

La chose évidente à faire était d’utiliser une passerelle 3G au sommet de la colline ainsi que de faire un lien WiFi à la maison. L’alimentation serait d’abord fournie par une batterie de loisirs avec un convertisseur USB jusqu’à ce qu’une alimentation 230 V plus appropriée puisse être fournie. (C’est une histoire de plus…)

Le Huawei B970 n’est pas conçu pour l’utilisation extérieure, il faut donc obtenir la météo. Étant donné que la vitesse archivée sur la connexion 3G dépend de l’endurance du signal, il était également logique d’installer la passerelle aussi élevée que possible dans ce qui était une zone de signal marginal. Il a donc été décidé d’installer le système en haut d’un poteau de 20 pieds.

La passerelle trouvée dans une boîte au sommet du poteau de 20 pieds sur le «hilltop» regardant vers
La maison 300m au loin. Un fil d’alimentation est collé au poteau ainsi que connecté
à une batterie de loisirs de 85ah au sol

Une vue à l’intérieur de la boîte avec un allume-cigare 12VDC – Convertisseur USB 5V

Bridging la fracture de 300 mètres – avec la passerelle de 20 pieds dans l’air, sur une colline, dans une boîte à preuves à l’état météorologique (en plastique) ainsi que de pointer approximativement vers la maison, avec une ligne de site presque enlevée, il n’y avait pas de signal wifi suffisant pour Atteignez la maison à 300 mètres de distance. La perte de zone libre pour 2,4 GHz sur 300 mètres est d’environ 90 dB.

Les niveaux du système peuvent être présumés:

Puissance de sortie de la passerelle 20 dbm

Perte de zone gratuite -90 dB

Résultat -70 dBm

Rx Sensibilité -80 dBm

Une vue du chemin wifi 300m, les arbres dans la moitié droite du
l’image interfère légèrement avec la los (ligne de vue)

En ajoutant tous ces chiffres ensemble, nous obtenons une «marge» théorique de 10 dB en notre faveur, c’est-à-dire que le récepteur obtient -70 dBm lorsqu’il n’a besoin que de -80 dBm. Néanmoins, dans le monde authentique, le lien n’a pas fonctionné sans une antenne à gain supplémentaire. Cela est très probable que la sortie WiFi de la passerelle serait plus proche de 14 ou 16 dBm, les pertes déclenchées en enfermant la passere dans la ligne de vue…. Comme vous le voyez, les choses fonctionnent rapidement contre vous.

Malheureusement, la passerelle n’a pas d’arrangement pour une antenne wifi extérieure (bien que vous puissiez relier une antenne 3G extérieure). La seule méthode pour obtenir plus de gain dans le système était donc de mettre en place une antenne WiFi directionnelle à la maison.

Il existe de nombreux fournisseurs et différents fournisseurs d’antennes WiFi à haut gain ainsi que j’ai fait attention à quelques-uns des chiffres de gain cités. Après avoir recherché les pertes et acquis un concept de puissance de sortie, de sensibilité au récepteur, de perte de chemin, de fondu de pluie, de facteur de violon, je suppose que j’avais besoin de quelque chose comme 10 dB ou plus de gain supplémentaire. La DB (décibels) est une échelle logarithmique ainsi que le gain de 10 dB signifie vraiment une multiplication de 10 fois. Pour le dire de plus, si vous mettez 100 MW dans l’antenne, une antenne avec un gain de 10 dB rayera 100 mW x 10 = 1 000 mW (1 watt). Remarque La limite de puissance du Royaume-Uni est de 100 MW (20 dbm) et fait référence à la puissance rayonnée de l’antenne, y compris tout type de gain du système d’antenne.

J’ai choisi un vendeur depuis E-Bay offrant une antenne à panneaux plat avec un gain cité de 16 dbi pour 25 £ Inc P&P, qui est potentiellement 4W EIRP (puissance radiée isotrope efficace) pour une entrée de 100mW… ou pour lui mettre une méthode de plus un gain de 40 fois 40 fois . Même si l’antenne est 16DBI, vous aurez des pertes supplémentaires en raison de connecteurs ainsi que du câble (jusqu’à 2 ~ 3 dB). Le câble fourni était de 500 mm, ce qui est bon, vous voyez des antennes à vendre avec des câbles d’un certain nombre de mètres ainsi que tout type de gain dans l’antennepourrait être perdu dans un coaxial de haute qualité. Il vaut mieux garder les queues d’antenne aussi courtes que possible, même si cela signifie installer l’émetteur-récepteur à l’extérieur. Je n’ai aucune méthode de mesure avec précision des gains ainsi que des pertes dans le système, il est donc impossible de vérifier tout type de ces chiffres.

Le client WiFi ainsi que l’antenne à panneaux plat sont montés dans une boîte à preuves à l’état météorologique sur le balcon d’origine

Une meilleure vue du client WiFi montrant l’antenne à panneaux plat plus clairement

Le WAP étant utilisé précédemment avant son installation en tant que client WiFi dans la boîte résistante à l’eau.
L’antenne de la photo peut être éliminée ainsi que l’antenne extérieure connectée
au connecteur RP-SMA (SMA inversé)

Le WAP utilisé à la maison peut être configuré en mode client et configuré exactement la même méthode que vous configureriez le wifi dans un ordinateur portable. Le lien qui fonctionne dans la bande 2,4 GHz a été défini sur un canal afin de ne pas interférer avec le signal WiFi domestique. Bien qu’il y ait 11 canaux dans la bande à 2,4 GHz, ils se chevauchent aussi bien que cela est suggéré d’utiliser les canaux 1, 5 ainsi que 11 pour empêcher les interférences du co-canal. Nous avons «de la chance» ici en ce sens qu’il n’ya pas d’autres WiFi dans la région, nous gérons donc notre propre plan de réutilisation en fréquence, dans une zone développée, il est plus gratuit pour tous. Il est possible d’utiliser 5 GHz à la place, ce qui est un groupe beaucoup plus calme, mais les appareils pour cela ne sont pas aussi facilement offerts, donc je vais pour le principe du baiser.

Configuration du système – c’est assez facile, si vous avez configuré le WiFi dans votre propre maison, cela est conforme aux mêmes principes. Il y a quelques choses à penser car c’est un lien point à point ainsi que le point typique de plusieurs points, utilisé dans une installation WiFi typique.

Sécurité. C’est toujours un problème. Une demande de sécurité minimale consiste à utiliser un certain type de cryptage, la plupart des gadgets prennent en charge WPA avec un PSK (clé partagée). De nombreux gadgets permettent le filtrage MAC; Cela restreint les gadgets qui peuvent lier uniquement les gadgets qui ont été répertoriés dans le filtre, dans cette situation, les appareils à l’autre extrémité du lien peuvent établir une connexion. SSID Broadcasting, cela peut être désactivé pour s’assurer que vos appareils ne diffusent pas son existence ainsi que par conséquent, par conséquent, d’autres appareils n’essayent pas de lier aussi bien qu’il n’apparaît pas si les gens scannent (lecteur de guerre) dans le domaine de la couverture .

Gain de l’antenne. Il est beaucoup mieux de ne pas sur-œuf de l’énergie dans le système. Ce que vous considérez comme un fort signal stable, c’est une interférence pour les autres et peut produire une escalade de puissance dans la zone servant à augmenter le «plancher de bruit» fonctionnant contre tout le monde. Un autre inconvénient de la grande puissance est que le nombre de personnes dans la variété de votre système augmente et pourrait augmenter la menace d’une violation de sécurité.

Paramètres IP. Comme vous pouvez le voir dans le diagramme ci-dessous, le lien utilise la variété personnelle 192.168.x.x IP ainsi que différente de la variété LAN IP principale (qui pour moi n’est qu’une extension du WAN). Mon LAN est sécurisé par un pare-feu ISA Server. Mettre un routeur matériel ici remplacerait le modem / routeur ADSL dans un réseau ADSL et fournirait une protection similaire. Le routeur 3G peut fournir du DHCP, mais cela est normalement désactivé car les gadgets ont des adresses statiques ainsi que tout le trafic Web IP devrait provenir du LAN et être dirigé via le pare-feu. Cela signifie cependant, si vous configurez un gadget WiFi avec les paramètres de passerelle 3G (et que vous configurez le filtrage MAC) qu’une connexion directe peut être établie à la passerelle 3G pour les tests ainsi que les connexions Web temporaires.

Cliquez sur PIC pour la taille réelle Verson – Aperçu des paramètres IP

Les résultats – le lien est en service depuis un peu plus d’une semaine maintenant. L’amélioration du web accéder est énorme. L’utilisation de 2,5 g (bande étroite) signifiait que nous avons connu de nombreux délais d’attente en attendant des pages vers des tonnes (Facebook était presque toujours inutilisable) ainsi que le téléchargement des mises à jour / applications ainsi que même de la maintenance de la base de données antivirus autant que la date était un problème.

Nous avons maintenant accédé à des services comme YouTube, BBC iPlayer ainsi que d’autres services de type streaming, quelque chose qui ne fonctionnait tout simplement pas auparavant. Je regarde toujours exactement la quantité de données que nous prenons en tant que bundle à large bande mobile que nous avons est limitée à 15 Go par mois, et nous sommes maintenant en moyenne de 400 Mo par jour qui augmenteront considérablement si nous utilisons ces services de type multimédia.

Comme vous pouvez le voir sur les résultats speedtest.net, nous obtenons un téléchargement sain ainsi que des vitesses de téléchargement bien que les chiffres de latence soient beaucoup plus élevés que vous ne prévoyez d’obtenir un service «filaire» équivalent. Ces résultats ont différents avec la journée