Как передать сигнал wifi на большое расстояние: примеры сети. Как передать видеосигнал на большие расстояния в системах видеонаблюдения

Передача цифрового сигнала от IP видеокамер к серверу (или коммутатору) происходит по стандартному кабелю UTP категории 5e, или так называемой «витой паре». Кроме того, популярная сегодня, технология Power over Ethernet (PoE) позволяет запитывать IP-камеры видеонаблюдения за счет подачи постоянного напряжения питания вместе с данными по стандартной неэкранированной витой паре. Витая пара подключается к сетевому устройству через порт RJ-45, а питание подается от питающего оборудования например, от коммутатора PoE или от промежуточного инжектора PoE.

Согласно стандарту IEEE 802.3af обеспечивается постоянный ток до 400 мА с номинальным напряжением 48 В (от 36 до 57 В) через две пары проводников в четырёхпарном кабеле для обеспечения максимальной мощности 15 Вт. За счет высокого напряжения уменьшаются токи, текущие по кабелю UTP, поэтому нет нужды в дорогом кабеле с большим сечением проводника.

Технология PoE обеспечивает гибкое и удобное средство питания устройств, которые расположены в отдалённых местах, и позволяет сэкономить на стоимости кабеля, а также за счет устранения расходов и трудностей, связанных с прямым соединением различных устройств по проводам. Препятствие, которое возникает при внедрении PoE, да и передачи IP сигнала в целом - это ограничение на расстояние, связанное с применением витой пары. Согласно стандарту Ethernet для кабеля категории 5e, максимальная длина сегмента кабеля - 100 метров, причем применение инжекторов и сплиттеров PoE не даёт возможность увеличить это расстояние.

Как же преодолеть это ограничение в 100 метров? Есть несколько решении этой задачи.

Конечно одним из самых распространенных способов, это установка через каждые 100 метров коммутирующих устройств. Это, как правило, самый бюджетный вариант. Но не всегда есть возможность запитать устройства коммутации, к примеру, стоит задача передать сигнал через поле или другую открытую местность. Ниже предложены альтернативные способы.

Примечание: рассматриваемые альтернативные способы не предусматривают передачи питающего напряжения для оборудования видеонаблюдения.

Передача цифрового видеосигнала с помощью беспроводной технологии Wi-Fi. Современное оборудование позволяет передавать радиосигнал на расстояние до 20 км. Например, недорогая уличная точка доступа осуществляет передачу видеосигнал от IP камер на расстояние 5-7 км. Это эффективный способ преодолеть ограничение по расстоянию. Однако, пропускная ограничивается в среднем до 150 Mb/s как заявляют производители, на практике же до 80 Mb/s.

Использование медиоконвертеров. Делятся они на несколько видов, самые популярные из них 2:

1. Медиаконверторы, позволяющие передавать видеосигнал по коаксиальному кабелю

2. Медиаконверторы, использующие оптоволокно.

Первый тип конверторов можно использовать, когда нужно передать сигнал на расстояние от 400 метров до 2 километров. Передача цифрового сигнала для IP камеры идет по коаксиальному кабелю. Так же большую роль играет качество кабеля. Устройства работают в дуплексном режиме передачи данных. Предназначены для подключения IP-устройств, в том числе IP-камер, IP-видеосерверов и видеорегистраторов. Комплекты состоят из активного приемника и передатчика, блок питания - в комплекте. Эти медиаконверторы хорошо подходят для перехода на систему цифрового IP-видеонаблюдения, позволяя использовать унаследованную коаксиальную разводку аналоговой системы при подключении новых цифровых видеокамер. При этом стоимость этих устройств сейчас снизилась до разумных пределов.

Оптические медиаконверторы позволяют передавать сигнал на гораздо большие расстояния (до 20 км.)

Медиаконвертер осуществляет преобразование линии Ethernet 10/100 из витой пары в оптоволокно, кроме того он использует волновое уплотнение (WDM), чем достигается одновременная передача и прием по одному оптическому волокну.

Для подключения необходимо использовать одномодовый оптический кабель с SC разъемом. Максимальное расстояние передачи сигнала до 20 км.

Такой IP удлинитель гораздо эффективнее и экономичнее, нежели передавать видеосигнал с IP камер по коаксиальному кабелю. Тем более на сегодняшний момент стоимость прокладки и пайки оптоволокна становится все доступнее.среднем до 150 Mb/s как заявляют производители, на практике же до 80 Mb/s.

Касаемо беспроводных сетей:

Рассмотрим объект, где нет возможности протянуть провода, либо длина прокладки кабеля превышает 100 метров. Все очень просто, достаточно приобрести WI-FI антенну, установив ее рядом с Вашим видео регистратором или сервером. На местах установки камер необходимо установить WI-FI - передатчики, антенна будет собирать сигнал со всех камер, через подключенные к ним передатчики. Пропускная способность такой сети будет составлять приблизительно 150 mb/s, будет достаточно на 15-20 камер, в зависимости от настраиваемого битрейта.

Как описывалось в Блоке 7, мощность представляет собой коэффициент проделанной работы (например, насколько быстро ученик может нести рюкзак, нагруженный книгами весом 15 фунтов, вверх по лестнице). Мощность также может пониматься как коэффициент преобразования энергии (например, насколько быстро ученик может преобразовать химическую энергию мышц в механическую энергию для подъема рюкзака вверх по лестнице).

Передача мощности определяется как передача энергии из источника ее генерирования или хранения в точку ее рабочего применения. Посмотрите на электричество: электрическая энергия хранится в батарее, затем передается по проводам к электромотору, где преобразуется в механическую энергию работы.

Механическая мощность может быть передана на большие расстояния различными способами. В данном блоке основной акцент будет сделан на передачу механической энергии в форме вращательного движения (например, если присутствует ввод от стороны вращения при определенном крутящем моменте, мощность которого необходимо преобразовать в другую форму на выходе).

Ось передает движение от точки к точке по оси движения. Одним из распространенных примеров этого процесса является ведущая ось автомобиля. В осях мощность передается через шпонки, шлицы и многоугольные оси.

В VEX в качестве элемента системы движения используются четырехсторонние многоугольные (квадратные) оси. Это означает, что ось будет передавать крутящий момент непосредственно к любому элементу с квадратным отверстием, соответствующем форме оси. Квадратная ось имеет скругленные грани, что позволяет использовать ее также в конструкциях с круглыми отверстиями.

Еще одним способом передачи механической мощности являются зубчатые передачи (ЗП). Существует множество различных зубчатых передач, часто встречающихся в мире.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРЯМОЗУБЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Наиболее распространенным типом передач являются цилиндрические прямозубые передачи. Когда люди думают о передачах, они представляют именно их.

Цилиндрические прямозубые шестерни передают движение между двумя валами, вращающимися параллельно друг другу. Эти шестерни характеризуются формой зубьев, расположенных прямо и параллельно оси, на которой вращаются. Эти основная форма передачи механической мощности в системе проектирования VEX Robotics Design System. Помимо прочего, цилиндрические прямозубые передачи встречаются практически во всех существующих в мире механизмах, от автомобилей до механизмов, открывающих лотки DVD-плееров.

КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Конические шестерни имеют форму конуса и передают мощность между валами, оси движения которых пересекаются.

Конические передачи могут передавать мощность между валами при разных углах, но наиболее распространенным типом конической передачи является передача с углом 90 градусов, как показано в примере выше.

КОРОННЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Коронные шестерни представляют собой разновидность конических шестерен, где зубья располагаются перпендикулярно торцу шестерни.

Коронные шестерни могут зацепляться с коническими и цилиндрическими прямозубыми шестернями (как показано в примере выше) таким образом, чтобы движение передавалось между валами с пересекающимися осями вращения..

ЧЕРВЯЧНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Червячные передачи всегда состоят из червячной шестерни (червяка) и червячного колеса, зацепляющихся друг с другом для передачи мощности между перпендикулярными валами, оси вращения которых располагаются на удалении друг от друга.

.

Червячная шестерня по форме напоминает винт. При вращении она поворачивается, зацепляясь с червячным колесом. Данный тип парной передачи используется для создания большого механического преимущества в пределах малого пространства. В этой парной передаче, червячная шестерня может направлять червячное колесо, но червячное колесо не может управлять движением червячной шестерни. Поэтому червячные передачи полезны в механизмах, где необходимо исключить возможность обратного хода.

КОСОЗУБЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ:

Косозубые шестерни напоминают по форме цилиндрические, но их зубья закручены по форме спирали. Эти шестерни могут использоваться для передачи мощности между двумя параллельными либо между двумя перпендикулярными не пересекающимися осями движения.

ЭПИЦИКЛИЧСКИЕ (ПЛАНЕТАРНЫЕ) ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Комплект эпициклических, или планетарных, шестерен состоит из одной или нескольких планетарных шестерен (Planet), вращающихся по шестерне внешнего кольца и приводимых в движение центральной шестерней (Sun). Перемещаясь, планетарные шестерни обычно одновременно двигают водило планетарной передачи.

Интересно то, что планетарные передачи могут использоваться несколькими способами, при этом разные шестерни будут выполнять функции входов и выходов. Например, центральная шестерня (Солнце) может использоваться в качестве входа, а водило - в качестве выхода, если кольцевая шестерня находится в неподвижном положении, либо кольцевая шестерня может использоваться в качестве входа и центральная - в качестве выхода, если водило находится в неподвижном положении. Суммарное механическое преимущество планетарной передачи изменяется в зависимости от используемой конфигурации.

РЕЕЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Реечная передача - это передача, монтируемая на прямой рейке таким образом, чтобы при приложении крутящего момента со стороны цилиндрической шестерни (шестерни зубчатой рейки) она перемещалась линейно.

Реечные передачи часто используются для преобразования вращательного движения в линейное движение. В автомобилях данный тип передач используется для преобразования вращательного движения рулевого колеса в линейное движение влево и вправо для управления направлением движения автомобиля. Поэтому тип управления автомобилем называется «реечным».

В соревновательной робототехнике существует множество применений реечной шестерни для создания линейных исполнительных механизмов для приводов.

Достаточно часто возникает необходимость осуществлять видеонаблюдение на больших удалениях от контролируемого объекта. Причем расстояния могут быть от нескольких сот метров до десятков и сотен километров. Скажу сразу, принципиального значения это не имеет. Вопрос только в том, каким образом организовать систему видеонаблюдения.

Среди задач, требующих передачи видеосигнала на значительные расстояния можно выделить следующие:

• контроль за дачей, загородным домом, квартирой;
• видеонаблюдение на протяженных периметрах ;
• контроль больших территорий .

В первом случае речь идет о расстояниях, на которые можно передать сигнал исключительно с помощью интернет технологий, как наиболее доступных массовому пользователю. Два оставшихся варианта могут использовать проводную или беспроводную передачу данных по специально выделенным для этого каналам связи.

Следующий момент - какую видеокамеру можно использовать для дальнего видеонаблюдения аналоговую или IP?

ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ НА РАССТОЯНИИ ЧЕРЕЗ ИНТЕРНЕТ

Если говорить про организацию видеонаблюдения на расстоянии через интернет, то при использовании ВИДЕОРЕГИСТРАТОРА можно применять и аналоговые и IP камеры. Проводной интернет предоставляет для этого множество возможностей и вариантов.

Поскольку тема интернет видеонаблюдения становится все более популярной, наряду с "классическими" вариантами подключения появляются всевозможные сервисы удаленного доступа к системам видеоконтроля. Из наиболее популярных стоит отметить:

С ними вы можете ознакомиться, перейдя по указанным ссылкам. Каждый из этих способов позволяет осуществлять беспроводное подключение, но, повторюсь - как правило, скоростей беспроводного интернета для построения полноценной системы видеонаблюдения не хватает.

В заключение - небольшой кейс из собственного опыта.

Беспроводной интернет для дачи.

Сразу скажу - устанавливать у себя на даче видеонаблюдение через интернет не собирался. Но поскольку удаленный доступ к сети мне был нужен для других целей я:

• уточнил место расположения ближайшей базовой станции, направление и расстояние до нее (4-5 километров, кстати);
• приобрел репитер с направленной антенной;
• все это дело установил и измерил скорости 3G интернета.

Результат: средняя скорость на прием 2-3 мегабита/сек, на передачу - больше 1 Мбит/сек не поднимается. Чаще 300-500 кбит/с.

Таким образом, не вижу смысла даже пробовать установить хотя бы одну камеру. Конечно, 1 кадр в секунду я увижу, но не более того. К тому же скорость передачи данных нестабильна.

* * *

© 2014-2019 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют исключительно ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

При организации системы видеонаблюдения часто возникает необходимость осуществлять контроль объекта на значительном удалении от него. Среди таких объектов можно выделить следующие типы:

• территориально удаленные и не имеющие прямой линии связи с пунктом наблюдения (загородные дома, дачи, гаражи и т.п.);
• контроль больших территорий или протяженных периметров с возможностью установки на объекте камер видеонаблюдения и коммуникационных сетей передачи сигнала.

В первом варианте рекомендуется применение интернет технологий , в том числе беспроводных способов связи. Во втором – допускается использование кабельных линий передачи сигнала в сочетании с оборудованием для его усиления.

Существует несколько способов решения поставленной задачи.

При сравнительно небольшом расстоянии до контролируемого объекта до 500 м и невозможности установки видеокамер непосредственно на нем наиболее широкое использование получили камеры видеонаблюдения с высоким разрешением или объективами с изменяемым фокусным расстоянием.

Внимание! Для применения такого технического решения необходимы качественные ширококанальные линии связи.

Пример необходимости использования такой аппаратуры – организация видеонаблюдения за автомобилем, который находится на неохраняемой стоянке возле дома. Использование внешних камер видеонаблюдения установленных на стоянке затруднительно, так как они подвергнутся порче в первую очередь.

Установка обычных камер видеонаблюдения на большом расстоянии малоэффективна, так как даст только размытое изображение силуэта злоумышленника. В этом случае единственным выходом является использование корпусных камер высокого разрешения совместимых с длиннофокусными объективами.

КАМЕРЫ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ НА БОЛЬШОМ РАССТОЯНИИ

При выборе камеры видеонаблюдения на значительные расстояния необходимо принимать во внимание следующие параметры:

• расстояние эффективного обнаружения камерой объекта видеонаблюдения;
• оптимальная дальность распознания (обычно это лицо или номера автомобилей);
• расстояние передачи сигнала.

Первые два пункта определяют эксплуатационные параметры объектива, его фокусное расстояние и разрешающую способность самой камеры. Теоретически при использовании длиннофокусных объективов любая совместимая корпусная камера видеонаблюдения способна распознать объект на расстоянии в несколько сотен метров.

Для этого необходима оптика, стоимость которой запредельна для большинства пользователей, а угол обзора будет мал настолько, что настройка камеры будет проблемной без использования дополнительной специализированной аппаратуры.

К длиннофокусным объективам относятся оптические приборы, у которых величина фокусного расстояния больше чем диагональ матрицы. К примеру, для наиболее распространенного типа матриц 1/3˝ длиннофокусными будут считаться объективы с фокусным расстоянием более 6 мм.

Существуют длиннофокусные объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Такие устройства чаще всего применяются в камерах видеонаблюдения из-за простоты настройки и доступной цены. В этом классе необходимо особо выделить зеркально-линзовые, у которых отсутствуют хроматические аберрации изображения.

Объективы с переменным фокусным расстоянием – трансфокаторы можно условно разделить на 4 класса.

Основные технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе сочетания объектив + камера:

• размер изображения, которое формирует матрица – оптический формат;
• фокусное расстояние (определяет вертикальный и горизонтальный угол зрения);
• частотно-контрастная и спектральная характеристики;
• разрешающая способность;
• уровень вносимых геометрических искажений.

ПЕРЕДАЧА ВИДЕОСИГНАЛА НА БОЛЬШИЕ РАССТОЯНИЯ

При передаче видеосигнала на большие дистанции необходимо обратить внимание на защищенность канала связи. Необходимо учитывать следующие факторы:

1. Количество необходимых линий связи с удаленным объектом и особенности маршрута;

2. Максимально допустимая протяженность линий передачи для каждого конкретного типа кабеля (UTP – витая пара, коаксиал, оптоволокно);

3. Электромагнитная обстановка на маршруте и объекте – индустриальные помехи, наличие высоковольтных линий электропередач, частота гроз и т.п.;

4. Необходимость передачи ив одном магистральном кабеле сигналов других типов;

5. Климатические условия – температурный режим, частота и сила гроз, возможность обледенения кабелей и т.п.;

6. Организация энергоснабжения удаленных устройств – локально или дистанционно.

Существуют несколько способов передачи видеосигнала без искажения на значительные расстояния.

Несимметричная линия связи.

Применяется для передачи аналогового сигнала по коаксиальному кабелю. Дальность передачи качественного сигнала без усилителей до 300 м. Для такого типа передачи характерно быстрое частотно зависимое затухание сигнала в кабеле.

Рекомендуется использовать коаксиал с большим диаметром центральной жилы и изоляции. Некоторые аналоговые камеры видеонаблюдения имеют встроенный корректирующий усилитель, который увеличивает дальность передачи до 500 м. К примеру, HD-CVI камера HAC-HFW2200D, передающая изображение в качестве Full HD на расстояние до 500 м при условии использования кабеля РК-75-4-1.

Основными недостатками несимметричных линий являются:

• высокая стоимость кабеля;
• сложность заземления;
• плохая помехозащищенность;
• большой коэффициент затухания сигнала.

Симметричная линия.

Используется кабель витая пара (UTP) для передачи аналогового или цифрового видеосигнала. Без дополнительных устройств усиления и фильтрации сигнала дальность передачи составляет до 100 м. Для увеличения дальности используется различная аппаратура:

• пассивные устройства устанавливаются на передающей стороне возле камеры видеонаблюдения, увеличивают дальность передачи до 500 м;
• активные устройства с выходным напряжением до 3 в увеличивают дальность передачи до 1000 м;
• активные устройства с выходным напряжением до 18 в увеличивают дальность передачи до 2000 м.

К особенности использования симметричных линий на дальние дистанции можно отнести необходимость проведения технически сложных комплексов по защите линии от наведенных напряжений, которые могут вывести оборудование из строя.

ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ НА РАССТОЯНИИ ЧЕРЕЗ ИНТЕРНЕТ

На данный момент существует два наиболее распространенных способа передачи видеосигнала на большие дистанции:

• облачное видеонаблюдение (VSaaS технология);

Основные различия для пользователя между этими двумя технологиями видеонаблюдения не существенны. В обоих случаях для удаленного управления системой видеонаблюдения на объекте необходим доступ к сети интернет. Подключение может осуществляться по кабельному каналу, выделенному провайдером или при помощи GSM модема через мобильного оператора.

Суть обеих технологий заключается в перенесении основных функций видеорегистратора системы видеонаблюдения в виртуальное пространство. На удаленном сервере могут не только храниться большие объемы видеоархива, но и осуществляться аналитическая обработка поступающей информации: распознание лиц и номеров автомобилей, рассылка тревожных сообщений при активации программного детектора движения камеры видеонаблюдения и т.д.

Большинство этих функций доступны только при условии оплаты расширенного клиентского доступа, но и тех возможностей, которые предоставляются бесплатно достаточно для создания небольшой, но эффективной системы удаленного видеонаблюдения.

Некоторые облачные сервисы совместимы только с камерами определенного производителя.

Самые популярные облачные сервисы видеонаблюдения:

• IVideon;
• NOVIcloud;
• YouLook;
• CamDrive;
• IPeye;
• CpaceCam только для камер компании RVi;
• Ezviz только для камер видеонаблюдения производителя Hikvision.

Наиболее эффективна кабельная передача сигнала в системах видеонаблюдения на расстояния больше 2000 м через оптоволоконные линии. Но их высокая стоимость делает такой способ недоступным для большинства частных потребителей.

© 2010-2019 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

Однако если требуется передать wifi на 500 метров, 1 или несколько километров - тут уж подручными средствами, нужна серьезная беспроводная сеть в профессиональной среде именуемая «точка-точка».

Передача wifi на большие расстояния: топология беспроводной сети и основные моменты

Существует два основных типа топологии беспроводной сети:

• Точка – точка (PtP)
• Точка – многоточка (PtMP)

• На рисунке зеленым цветом изображен тип соединения точка-точка (PtP).
• Голубым цветом обозначены соединения типа точка-многоточка (PtMP).

Мы более подробно разберем настройку PtP варианта и оборудования, которое используется в таком случае.

Рассмотрим два варианта настройки беспроводного соединения на большом расстоянии.

Вариант 1 - настройка беспроводного моста на расстояние 1 - 3 км

Вариант 2 - настройка беспроводного моста на расстояние 10 км и более

Зачем делить, а не объединить в общую тему? Все просто – тип, стоимость и интерфейсы оборудования отличаются существенно. Если расстояние, на которое вам нужно передать трафик до 1 км – нет смысла брать оборудование на 10 км и переплачивать за него.

Перед настройкой Wi-Fi моста хочется обратить внимание на то, что между точкой «А» (где находится антенна передатчик) и точкой «Б» (где находится антенна приемник) обязательно должна быть прямая видимость! Кроме того, должны соблюдаться некие требования для зоны Френеля. Что такое зона Френеля?

Представим себе воображаемую прямую цилиндрическую трубу (на рисунке закрашено серым), в центрах отверстий которой с обеих сторон установлены антенна «А» и антенна «Б». Внутреннее пространство трубы - это и есть зона Френеля. Для хорошего сигнала и стабильного соединения в этой «трубе» не должно быть никаких сторонних объектов, таких как: дома, деревья, линии электропередач и прочие сооружения.

Радиус зоны Френеля (параметр R на картинке) зависит от расстояния между антеннами (параметр S+D на картинке) и радиочастоты на которой они работают (в основном используется оборудование 2,4 ГГц и 5 ГГц диапазонов). Чем больше расстояние, тем больше радиус. Рассчитывается зона Френеля по формуле:

• R – Радиус зоны Френеля, м
• S и D – Расстояние от антенн до наивысшей точки, препятствия, км
• f – Частота, ГГц

Но не пугайтесь. Существует масса интернет ресурсов, где эти расчёты автоматизированы, стоит ввести в любом поисковике запрос - онлайн калькулятор зоны Френеля и вы попадете на страничку, где только нужно будет ввести расстояние между пунктами «А» и «Б», а также частоту, на которой работает оборудование, нажать кнопку расчёт и калькулятор выдаст вам готовый результат.

Много текста? Переходим к практике.

Как передать wifi на расстоянии 1 км?

Вариант 1: радиомост на 1 - 7 км.

Для постройки моста нам понадобятся две самые простые беспроводные точки доступа. Хорошим вариантом будет TP-Link TL-WA5110G. Чем она так примечательна? Мощность передатчика у данной модели точки доступа (далее ТД) составляет 26 dBm, которая в разы превышает мощность любой другой ТД для домашнего использования. Оборудование снято с производства, но, если удастся найти рабочий б/у экземпляр – смело покупайте.

Для радиомоста нам понадобятся 2 ТД. Одну настраиваем как обычную точку доступа, а другую как клиент.

Пример настроек ТД передатчика

• SSID. Название сети устанавливаем по желанию, можно не менять стандартное
• Region. Регион особой роли не играет
• Channel. Канал желательно выбирать от 6 и выше, так на «высоких» каналах d 2,4 ГГц эфир менее зашумлен
• Power. Мощность передатчика для начала устанавливаем на максимум, т. е. 26 dBm и ставим галочку Enable High Power Mode.
• Mode. Режим устанавливаем 54Mbps (802.11g), так как другой в списке имеет меньшую пропускную способность.

Пример настроек ТД приемника

Переводим ТД в режим клиента.

SSID прописываем то же что и на первом устройстве (можно так же нажать на кнопку Survey внизу страницы, там увидим список доступных для подключения устройств и нажимаем Connect).

Не забываем установить разные IP адреса на обеих ТД (Раздел Network)!

С штатными антеннами устройства уверенно соединяются на расстоянии 1 км по прямой видимости.

Если заменить штатную круговую антенну на направленную (см. рисунок ниже) – можно существенно увеличить дальность связи.

Но в этом случае придется применить переходник (пигтейл) c разъема N-type на RP-SMA, который установлен в ТД.

В такой комплектации с обеих сторон, точки покажут стабильную работу на расстоянии 7 км.

Минус этого варианта только один – в случае, если эфир сильно зашумлен, то антенна будет улавливать и усиливать все помехи в округе, что негативно скажется на качестве канала, возможны потери пакетов, а то и вовсе обрывы связи, но можно поэкспериментировать с другими антеннами, у которых диаграмма направленности имеет более узкий луч и меньше «боковых лепестков».

Возможно так же использование конструкции на открытом воздухе, но нужно саму ТД поместить в герметический бокс. Пигтейл можно вывести через кабельный ввод, уплотнив отверстие сырой резиной или морозостойким силиконом.

Итог по комплекту «Вариант 1»

Конфигурация вполне работоспособная и имеет право на жизнь. Дешевизна компонентов (б/у вариант) позволяет отдать предпочтение именно ему, если к беспроводному мосту не предъявлено повышенных требований стабильности и пропускная способность в 8-12 Мбит/с устраивает. Полный такой б/у комплект оборудования для обеих сторон можно приобрести примерно за 50$. Особенно оправдано использование, когда некоторые компоненты уже есть в наличии или достались бесплатно. С внешними антеннами можно использовать не только TP-Link TL-WA5110G, а любые точки доступа со съемной внешней антенной и подходящим коннектором.

Из минусов – сложность монтажа и компоновки неподготовленному пользователю. Несколько разъёмных соединений, качество которых может существенно повлиять на уровень сигнала.

Как передать WiFi на 5 км. и более?

Вариант 2. Переходим к «тяжелой артиллерии»

Если вам нужен варианте посерьезней – следующая часть статьи именно для вас.

Компания Ubiquiti широко известна своей продукцией для постройки беспроводных соединений. Так же бренд выпускает оборудования для «умных» домов, камеры видеонаблюдения и многое другое, но первым что приходит на ум, когда слышишь Ubiquiti – это несомненно Wi-Fi оборудование.

Не будем рассказывать о всей линейке оборудования, а выберем лишь то что нам нужно.

Краткое описание оборудования

Строить мост будем на оборудовании NanoBrige M5 или NanoBeam M5.

• NanoBrige M5 снят с производства, но его все еще можно найти у некоторых дилеров, а б/у варианта вообще полным полно.
• NanoBeam M5 – это новая разработка, она схожа с предыдущей моделью, но в ней уже совсем другая начинка. Более быстрый процессор Atheros MIPS 74KC, больше оперативной памяти, теперь на борту уже 64 МБ ОЗУ. Коэффициент усиления внешней антенны увеличился. Форма излучателя изменилась. Так же в лучшую сторону изменилась сама конструкция. Монтаж производится еще проще и быстрее.

Оба девайса позиционируются дистрибьюторами как оборудование для расстояний на 5 км, но на практике запускались линки на 20 км и более с очень хорошими показателями стабильности и пропускной способностью на таком расстоянии свыше 120 Мбит/с по Wi-Fi.

Ниже представлены сами антенны для передачи wifi на большие расстояния.

Перейдем к настройке

Настроив сетевой интерфейс вашего ПК, ноутбука под сеть 192.168.1.0/24 и подключив оборудование по следующей схеме – можем приступать к настройке.

Если у вас оборудование новое, так сказать, «с коробки», то после ввода в адресной строке браузера 192.168.1.20 и нажав переход – мы должны попасть на страницу авторизации, она выглядит следующим образом:

Стандартный логин/пароль для входа ubnt/ubnt

Если по каким-то причинам вы не попадаете на страницу авторизации или стандартные логин/пароль не подходят – скорей всего у вас оборудование, которое было ранее кем-то настроено.

Его можно сбросить к заводским настройкам, нажав на кнопку Reset, которая находится на излучателе, возле разъема RJ-45

Здесь отображается вся основная информация о состоянии устройства.

Все нужные нам настройки находится на вкладках WIRELESS и NETWORK.

Настройка антенны в режим AP

На картинке отмечены важные пункты, которые необходимо настроить.

Коротко описание выделенных пунктов:

• Wireless Mode – Режим работы. Выбираем в каком режиме работает устройство
• Access Point – точка доступа (раздающая Wi-Fi)
• Station – устройство, которое будет подключаться к Access Point
• SSID – Название беспроводной сети. Будет отображаться при поиске сети
• Channel Width – Ширина канала. Чем больше значение – тем больше пропускная способность, но тем ниже стабильность канала. Если расстояние небольшое и зона Френеля чистая – смело ставим 40 MHz
• Frequency, MHz – Рабочая частота. Выбираем внимательно, так как при выборе частоты, которая занята другим устройством, находящимся в поле радио видимости – будем наблюдать ухудшение качества сигнала.
• Output Power – Исходящая мощность. При расстоянии между AP и Client 10 км или менее – рекомендуется понизить мощность передатчика до 19 – 20 dBm
• Security – Безопасность. Точно так же как и в настройках роутера – парольная защита беспроводного соединения. Может незначительно влиять на производительность сети, но рекомендуется включать, желательно WPA2-AES режим.

После изменения всех нужных параметров жмем кнопку Change внизу страницы, а после, в появившейся вверху строке, кнопку Apply. Только в таком случае настройки будут изменены!

Настройка антенны в режим Client

Здесь практически все то же самое, только отличается режим работы.

Важный момент! Если в поле Frequency Scan List, MHz поставить галочку и прописать частоту, настроенную на Access Point, соединение будет происходить намного быстрее, так как клиент не будет перебирать все каналы диапазона, а будет сканировать только указанную в скан листе частоту.

Как поймать wifi на большом расстоянии: настройка сети

Переходим на вкладку NETWORK. Тут все предельно понятно.

На что следует обратить внимание на этой вкладке – это пункт Network Mode. Если из выпадающего списка выбрать режим Router – появится возможность поднять DHCP сервер как на беспроводном, так и на проводном интерфейсе. Можно настроить PPPoE соединение, пробросить порты, включить/отключить NAT – то есть стандартный функционал роутера.

Ура! Беспроводный мост настроен

Остается смонтировать антенны на свои места. Излучатели антенн должны смотреть четко друг в друга. Далее дожидаться, пока на вкладке MAIN появится шкала уровня сигнала. Смотрите пункты AirMax Quality и AirMax Capacity чем их значение больше – тем лучше.

Показательными являются параметры Noise Floor и Transmit CCQ.

Noise Floor – Показывает на сколько зашумлен эфир. Чем больше числовое значение с знаком минус – тем меньше помех собирает антенна.

Transmit CCQ – Качество передачи. Значение должно стремиться к 100%. Чем больше – тем лучше.

После юстировки антенн, когда мы добились наилучших показателей, можно пользоваться сетью.

Различные вспомогательные утилиты можно найти в правом верхнем углу интерфейса – это выпадающее меню с названием Tools.

С помощью находящейся там утилиты Speed Test можно протестировать скорость беспроводной линии

Итог по комплекту «Вариант 2»

Вариант бесспорно лучший. Антенны NanoBridge M5 можно смонтировать на трубостойку имея при себе из инструмента только гаечный ключ на 10. В сравнении с Вариантом 1 – намного большая пропускная способность, стабильная связь и помехозащищенный протокол.
Из минусов – тоже один – цена. Две ТД NanoBeam M5 стоят на сегодняшний день порядка 180 -190$. Цена двух б/у NanoBridge M5 – около 100 - 120$

Думайте сами, решайте сами…. Иметь или не иметь….