Моят автоматизиран дом: Nigel Giddings-Инсталиране на широколентов достъп на селско място
В този месец ‘My Automated Home’ функция, Nigel Giddings ни показва своята гениална настройка, която грабва 3G сигнал от един ъгъл на селския му идил, явера го 300 метра обратно към къщата си, както и го преразпределя към семейството. Ако сте в провинцията, както и традиционните ADSL или кабелната широколентова връзка не е налична, все още има надежда. Проверете за всички снимки, както и подробности.
Подаване от: Nigel Giddings – Вече десет години домашните клиенти са имали бърз достъп до мрежата чрез „Broadband“, предоставен от ADSL. Сигурен съм, че по -голямата част от хората, които четат това, ще имат вътрешна ADSL връзка със скорости, надвишаващи 1 MBS при изтеглянето, някои от тях могат дори да имат „широколентова връзка“, осигурена от други техники с някои хора, които са достатъчно късметлии, за да имат фибри, работещи с 50MBS! Бих предположил, че е невъзможно хората с този тип свързаност да предвиждат какво би било да бъде изпратено обратно в тъмните епохи (края на 90 -те), когато скоростите се определят в килобити, а не мегабити …
Моето домакинство, както и наскоро реших да имам модификация на начина на живот, като изживяхме целия си живот в рамките на 20 мили от Лондон, решихме да „емигрирам“ в Корнуол. Решихме да се преместим в селска част на окръга, нито един град или живот на селото за нас. От април живеем на Bodmin Moor, много от вас ще чуят за Bodmin Moor, както и за звяра, който трябва да бъде онлайн тук, в действителност ние сме на няколко мили от махалата на Болвотор, което е мястото на Jamaica Inn Известна от Dauphine du Maurier в своята книга със същото име.
Недостатъкът на такова отлично място е, че иновациите го преминаха. Ние имаме електричество, както и вода, въпреки че някои от нашите съседи дори нямат това … имаме телефонна услуга, въпреки че дължината на кабела е два пъти по-голяма от това, което може да поддържа ADSL, също ми казаха, че дори набиране борби заради затихване на линията.
Изглед от „задната градина“
Програма за изключване проверих всичко това, преди да се преместим, но това не ни спря. С достатъчни усилия повечето неща могат да бъдат преодолени, както и мястото, също беше чудесно. Изборът за широколентова връзка включва спътник или ADSL, предоставен на още едно място, както и удължен от точка до точка WiFi. Мобилната (безжична) широколентова връзка не беше избор, тъй като единствената защита на локално ниво беше осигурена от Vodafone, както и само като GPRS (2.5G).
Използването на 2.5G данни – след като се преместих вкъщи през април 2010 г., както и тъй като голяма част от времето ми се заемаше с работа в Близкия изток, не бях направил разработка с широколентова решение, както и домакинството беше сведено до използване на 2.5G с 2,5G с USB донгли, както и GSM телефони, които бяха много по -малко от адекватни. Електронната поща би се поразила, както и сърфирането беше изключително ударено, както и пропуска, не е подходяща, когато се опитвате да започнете нов бизнес. Въпреки това, дори при тези ниски скорости на данни (около 50kbs) домакинството обикновено се използва между 4 и 5 GB данни на месец.
Бързо решение би било да се настрои сателитна връзка. Създаването на 1000 паунда обаче, както и месечна такса от £ 30 плюс това не беше достъпна опция. Това може да е решението, но дори и при £ 30 на месец, които сте допълнени при изтегляне на 3GB, което не би задоволявало нашите нужди въз основа на настоящото ни използване, когато е ограничено до 2.5G. Преди това, когато имахме „широколентов“ чрез ADSL, щяхме да приемаме 40 ~ 50GB на месец.
Блясък на надеждата – наскоро виж на добър приятел отново отвори дискусията за това какво решение да се използва. Моят добър приятел, както и другата му половина използват редица мобилни джаджи с различни мобилни мрежи, в специфична другата му половина използва „3“ SIM за данни. Моят приятел, който беше по -оптимистичен за мобилната защита в Корнуол, отколкото ми предложи да се разхождаме, за да видим какво е на разположение. Бях донякъде изненадан, когато видях, че имаме 3G защита в края на нашия сайт на парче високо място. Особено когато прегледахте сервиращите сайтове на уебсайта на Ofcom някъде по -рано, той предложи всички регионални сайтове, използвани от различните оператори, са само 2G!
График на покритие, показващ защитата на мрежата „3“ на местно ниво. Червената звезда показва къде успяхме да получим сигнал. Трябва да поздравя „3“ за тяхното прогнозиране s/w. Сините звездни шоута бях на живо
Малко по -нататъшно тестване показа, че е възможно да се получи 3,5 g сигнал (HSDPA) с теоретично максимално изтегляне от 7,2Mbs. щастливи дни!
Какво да правим сега? – Така че установявайки, че в района се предлага „мобилна широколентова връзка“, сега имаше проблем точно как да го свържете обратно към къщата. Въпреки че сигналът все още беше на нашия сайт, той беше на 300 метра от къщата. Ограничението за Ethernet над CAT5 (E) е 100 метра. Натичах се в този лимит, когато преди в предишния ми дом обаче успях да настроя обикновен 100 м превключвател по средата, за да действам като ретранслатор, имах късмет, тъй като имах градински навес с POВърнете се до дома на превключвателя половина по маршрута. Това беше инсталирано като временно решение (продължи няколко години, както и аз режех кабела два пъти случайно през това време, докато режех тревата!). Връзката направи опит от няколко удара на мълния през това време, както и всеки тип „постоянно“ решение да изисква защита, или ареста на мълния, или дори надстройка до фибри. Този път около него беше 300 метра без никакъв избор на мощност по пътеката, както и докато аз не режа тревата, овцете правят това, опитвайки се да защитя деликатен кабел над това разстояние с груба земя с роуминг преживни животни, би било трудно.
С появата на „мобилна широколентова връзка“ също са разработени няколко завладяващи джаджи. Единият е MiFi, 3G модем отзад назад с WAP (WiFi безжичен достъп до точка), но те са предназначени за лично използване с самостоятелни батерии, както и ниски мощни изходи. Още един избор е 3G шлюз, Huawei B970 има 3G приемо -предавател с модем, съвместим с HSDPA (3.5G теоретично максимално изтегляне от 7.2Mbps), 4 порт 10/100 Ethernet превключвател, както и разработен в WiFi. Можете също така да свържете аналогова телефонна линия, както и да се захранвате от USB водещ.
Huawei B970, седнал на колите и седалката на камиона, докато паркираше в горната част на хълма, включен в запалката на цигарите с USB олово, показващо захранване, WLAN, сигнал, както и връзка (син = 3G) светодиоди
Очевидното нещо, което трябва да направите, беше да се използва 3G шлюз на върха на хълма, както и след това да има връзка към точка WiFi обратно към къщата. В началото мощността ще бъде доставена от батерия за свободно време с USB конвертор, докато не може да се осигури по -подходящо 230V захранване. (Това е още една история …)
Huawei B970 не е предназначен за използване навън, така че трябва да бъде закрепен от времето. Тъй като скоростта, архивирана на 3G връзката, зависи от издръжливостта на сигнала, той също има смисъл да инсталира шлюза възможно най -високо в това, което беше пределна зона на сигнала. Следователно беше решено да се инсталира системата в горната част на 20 фута полюс.
Шлюзът, намерен в кутия отгоре на 20 -футовия стълб на „върха на хълма“, гледайки към
Домът 300 м в далечината. Захранването е залепено към полюса, както и свързано
до батерия за свободното време 85AH на земята
Изглед вътре в кутията с запалка 12VDC – USB 5V конвертор
Преодоляване на разделението на 300 метра – с шлюза 20 фута във въздуха, на върха на хълма, в кутия за доказателство за метеорологични условия (пластмаса), както и насочено приблизително към къщата, с почти премахване на линията на площадката, нямаше достатъчно сигнал за WiFi към Достигнете до дома на около 300 метра. Загубата на свободна площ за 2.4GHz над 300 метра е приблизително 90 dB.
Нивата на системата могат да се считат за:
Изходната мощност на шлюза 20dbm
Загуба на безплатна площ -90DB
Резултат -70dbm
RX чувствителност -80dbm
Изглед към 300 -метровата пътека, дърветата в дясната половина на
Картината леко се намесва в LOS (Линията на зрението)
Като добавяме всички тези фигури заедно, ние получаваме теоретичен „марж“ от 10 dB в наша полза, тоест да посочи, че приемникът получава -70dbm, когато се нуждае само от -80dbm. Въпреки това в истинския свят връзката не работи без допълнителна антена с висока печалба. Това е най -вероятно, тъй като изходът на WiFi на шлюза ще бъде по -близо до 14 или 16 dBm, загубите, задействани чрез обхващане на шлюза в пластмасова кутия (без външна антена), свалят още 2 или 3dB, както и въздействието на някои дървета в линията на зрението…. Тъй като виждате, нещата бързо работят срещу вас.
За съжаление шлюзът няма подреждане за външна WiFi антена (въпреки че можете да свържете външна 3G антена). Така че единственият метод за получаване на повече печалба в системата беше да се настрои насочена WiFi антена в къщата.
Има много, както и различни доставчици на антени с висока печалба WiFi, както и внимавах за някои от цитираните цифри за печалба. След като проучих загубите, както и придобих някаква концепция за изходните мощности, чувствителността на приемника, загубата на пътя, избледняването на дъжд, фактор на скрипта, предполагам, че имам нужда от нещо като 10dB или повече допълнителна печалба. DB (Decibels) е логаритмична скала, както и 10 dB печалба наистина означава умножение 10 пъти. Казано по още един начин, ако поставите 100MW в антената, антената с 10 dB усилване ще излъчва 100MW x 10 = 1000MW (1 вата). Обърнете внимание, че лимитът на захранването на Обединеното кралство е 100MW (20 dBM), както и се отнася до излъчено мощност от антената, включително всякакъв вид усилване на системата на антената.
Избрах продавач от E-Bay, предлагащ антена с плосък панел с котирана печалба от 16DBI за £ 25 Inc P&P, това е потенциално 4W EIRP (ефективна изотропна излъчвана мощност) за вход от 100 MW … или да го поставя още един метод, печалба от 40 пъти . Дори ако антената е 16dBI, ще имате допълнителни загуби за конектори, както и кабел (до 2 ~ 3 dB). Доставеният кабел беше 500 мм, което е добре, виждате някои антени за продажба с кабели от редица метра, както и всякакъв вид усилване в антенатаМоже да се загуби при нискокачествено коаксис. Много по -добре е да държите опашките на антената възможно най -къси, дори ако това означава да инсталирате приемо -предавателя навън. Нямам метод за точно измерване на печалбите, както и загуби в системата, така че е невъзможно да се провери какъвто и да е тип от тези цифри.
Клиентът на WiFi, както и антената на плоския панел, монтирана в метеорологична кутия за доказателство на балкона на дома
По -добър изглед на WiFi клиента, показващ по -ясно антената на плоския панел
WAP се използва преди това, преди да бъде инсталиран като WiFi клиент във водоустойчивата кутия.
Антената на снимката може да бъде елиминирана, както и свързаната външна антена
към конектора RP-SMA (обратна SMA)
WAP, използван в дома, може да бъде конфигуриран като клиентски режим, както и е конфигуриран точно същия метод, който бихте конфигурирали WiFi в лаптоп. Връзката, която работи в диапазона 2.4 GHz, е настроена на канал, за да не пречи на домашния WiFi сигнал. Въпреки че има 11 канала в лентата 2.4GHz, те се припокриват, както и така се предлага да се използват канали 1, 5, както и 11 за предотвратяване на съвместни смущения. Тук имаме „късметлия“, тъй като в района няма друг WiFi, така че да се справим със собствения си план за повторна употреба, в разработена зона е по -свободна за всички. Възможно е вместо това да се използва 5GHz, който е много по -тиха лента, но устройствата за това не се предлагат толкова лесно, така че аз се отнасям за принципа на KISS.
Конфигуриране на системата – Това е доста лесно, ако сте конфигурирали WiFi в собствения си дом, това отговаря на същите принципи. Има няколко неща, за които трябва да се мисли, тъй като това е връзка към точка, както и не типичната точка към многоточковата, използвана в типичната инсталация на WiFi.
Сигурност. Това винаги е проблем. Минималното търсене на сигурност е да се използва някакъв вид криптиране, повечето джаджи поддържат WPA с PSK (предварително споделен ключ). Много джаджи позволяват филтриране на Mac; Това ограничава кои джаджи могат да се свържат само с джаджи, изброени във филтъра, в тази ситуация устройствата в другия край на връзката могат да установят връзка. SSID излъчване, това може да бъде изключено, за да се гарантира, че вашите устройства не излъчват съществуването му, както и други устройства, не се опитват да се свързват толкова добре, тъй като не се появяват, ако хората сканират (War Drive), докато са в областта на покритието .
Печалба на антената. Много по -добре е да не прекалявате с яйцата силата в системата. Това, което виждате като силен постоянен сигнал, е намесата за другите, както и може да доведе до ескалация на мощността в областта, която служи за повишаване на „шума“, работещ срещу всички. Още един недостатък на високата мощност е, че броят на хората в разнообразие от вашата система увеличава, както и може да повдигне заплахата от нарушение на сигурността.
IP настройки. Както можете да видите от диаграмата под връзката, използва личния сорт IP 192.168.x.x, както и е различен от основния LAN IP сорт (което за мен е само разширение на WAN). Моята LAN е защитена от защитна стена на ISA Server. Поставянето на хардуерен рутер точно тук би заменило ADSL модема/рутера в ADSL мрежа, както и ще осигури подобна защита. 3G рутерът може да осигури DHCP, но това обикновено е изключено, тъй като джаджите имат статични адреси, както и целият IP уеб трафик трябва да произхожда от LAN, както и да бъде насочен чрез защитната стена. Това обаче означава, че ако конфигурирате WiFi джаджа с 3G настройките на шлюза (и конфигурирате филтрирането на Mac), че може да се направи директна връзка към 3G шлюза за тестване, както и временни уеб връзки.
Щракнете върху снимка за пълен размер Версън – Преглед на IP настройките
Резултатите – връзката е в експлоатация вече малко повече от седмица. Подобряването на достъпа до печалба в мрежата е огромно. Използването на 2.5G (теснолентов) означаваше, че преживяхме много изчакване, докато чакахме на страници до тонове (Facebook почти винаги беше неизползваем), както и изтеглянето на актуализации / приложения, както и дори запазване на антивирусната база данни, колкото датата, беше проблем.
Вече имаме достъп до услуги като YouTube, BBC iPlayer, както и други услуги за поточно предаване, нещо, което просто не работи преди. Все още наблюдавам точно колко данни приемаме като пакет за мобилен широколентов достъп, който имаме, са ограничени до 15 GB на месец, както и сега сме средно 400MB на ден, което ще увеличи значително, ако използваме тези мултимедийни услуги.
Както можете да видите от резултатите от Speedtest.net, ние получаваме здравословно качване, както и скорости за изтегляне, въпреки че данните за латентността са много по -високи, отколкото бихте очаквали да получите от еквивалентна „кабелна“ услуга. Тези резултати имат различни с деня
