Управление и настройка Wi-Fi в своем доме

Кашкаров Андрей Петрович

2. Управление по Wi-Fi своими руками

 

 

2.1. Устройства управления по сети Wi-Fi

 

2.1.1. Умная управляемая электрическая Wi-Fi-модель HL0107

Беспроводная управляемая электрическая розетка HL0107 предназначена для удаленного включения и отключения бытовых электроприборов с напряжением 220 В и мощностью до 2,5 кВт. Пользователь может управлять всеми подключаемыми устройствами через облачный интернет-сервис бесплатно, через личный кабинет из любой точки мира, с любого устройства. По сути, это новые и перспективные возможности устройства, работающего в сети Wi-Fi, о которой мы подробно говорили в первой главе книги.

Возможности эти таковы:

• удаленное включение и отключение электрических приборов через сеть Интернет;

• удаленное управление Wi-Fi-розеткой с ПК, ноутбука, планшета или смартфона;

• бесплатное приложение для удаленного управления Wi-Fi-розеткой, в том числе для Android и iPhone;

• сервис управления доступен 24 часа в сутки;

• возможность управления несколькими розетками c одной учетной записи;

• таймер для автоматического включения и отключения управляемой Wi-Fi-розетки;

• максимально допустимая сила тока 10 A;

• максимально допустимая мощность подключенного электрического устройства не более 2,5 кВт;

• Wi-Fi 2.4ГГц стандарт IEEE801.11b/g.

Необходимым условием для удаленного управления розеткой HL0107 является наличие постоянного Wi-Fi-беспроводного соединения розетки HL0107 с сетью Интернет.

 

2.1.2. Альтернативный вариант: модель Orvibo WiWo-S20

Модель Orvibo WiWo-S20 – это беспроводная, Wi-Fi-управляемая электрическая розетка, которая предназначена для удаленного включения и отключения бытовых электроприборов с напряжением 220 В и мощностью до 2 кВт. Устройство работает с приложениями

FE Wi-Fi Socket и WiWo, которые можно в свободном режиме (бесплатно) скачать на ресурсах интернет-сети Google Play или Apple Store. Практика действия такова, что достаточно установить любое приложение, затем настроить розетку и пользоваться.

В обоих вариантах приложений предусмотрена возможность подключения до 50 розеток WiWo-S20 с пользовательской индивидуальной настройкой (режим тайминга). Необходимым условием для удаленного управления розеткой Smart Soсket WiWo-S20 является наличие постоянного Wi-Fi-соединения розетки с сетью Интернет.

Технические возможности Orvibo WiWo-S20

Технические возможности Orvibo WiWo-S20 таковы:

• удаленное включение и отключение электрических приборов через сеть Интернет;

• возможность установки расписания для автоматизации работы домашних устройств;

• удаленное управление Wi-Fi-розеткой с вашего смартфона или планшета;

• бесплатное приложение FE Wi-Fi Socket, WiWo на Google Play или Apple Store для удаленного управления Wi-Fi-розеткой, для операционных систем Android и iOS;

• возможность управления несколькими розетками WiWo-S20;

• таймер для автоматического включения и отключения управляемой Wi-Fi-розетки;

• максимально допустимая сила тока 10 A;

• максимально допустимая мощность подключенного электрического устройства не более 2000 Вт;

• стандарт Wi-Fi-2.4Hn; 802.11b/g/n;

• стандарт беспроводной связи: Wi-Fi 2,4 ГГц 802.11b/g/n;

• частота беспроводной связи: 2,412-2,484 ГГц;

• энергопотребление: менее 0,3 Вт;

• максимальное напряжение питания (переменный род тока) 90-260 В;

• рабочая температура: -20~70 °С;

• рабочая влажность: менее 80%.

Совместимость устройств

Две рассмотренные выше модели совместимы с Android-устройствами c поддержкой Wi-Fi, версией ОС 4.0 и выше, а также iOS-устройствами с поддержкой Wi-Fi, версией ОС 5.0 и выше.

Принцип работы устройств

Электрические осветительные лампы, вентиляторы, обогреватели, бойлеры, насосы, все иные устройства активной нагрузки можно включать из любой точки земли, где есть возможность подключения к сети Интернет. При этом управление устройствами нагрузки осуществляется с сотового телефона, планшета, КПК или ноутбука.

Управляемая розетка позволяет не только включать/выключать электронные устройства дистанционно, но и создавать однократное событие или расписание по дням недели. Пользоваться этим функционалом весьма просто: установите время, когда хотите включить/ выключить устройство, и ждите реакции.

Управляемая розетка использует Wi-Fi-сеть и Интернет, благодаря этому пользователь может управлять розеткой HL0107 с мобильного устройства, даже находясь в пути (в движении). Устройство HL0107 (и аналогичные) задумано как часть системы «Умный дом BeHome». Однако сей полезный электронный прибор может использоваться и отдельно. Для этого варианта необходимо включить обогреватель на даче, чтобы к приезду хозяев в доме было тепло. Это поможет в ряде других случаев. Забыли отключить насос в доме или свет в гараже? Не беда. С помощью такого устройства можно поправить забывчивость дистанционно.

Как пользоваться?

Краткая инструкция на примере работы с планшетом Ipad такова:

1. Скачиваем программу – сканер QR-кода, к примеру под названием Scanvi, устанавливаем ее на планшет.

2. Сканируем код с Wi-Fi-розетки, находим программу I-smart, устанавливаем ее.

3. Включаем розетку в сеть, ждем 2 минуты.

Внимание, важно!

Обеспечиваем нажатие на кнопку (на корпусе розетки – в нее же встроен индикатор) 4 секунды, при этом необходимо поймать момент моргания синего светодиода – это «режим ожидания».

Следующим шагом запускаем программу i-smart. Нажимаем снова на моргающую синим кнопку индикации, кнопка должна быстро моргать сине-зеленым светом, ловим этот момент (если этого не произошло, то повторяем – это «режим определения устройств планшетом»).

Затем заходим в программу i-smart, Add new Device, вводим пароль для доступа розетки к сети Интернет по Wi-Fi к роутеру для удаленного подключения. На этом этапе, если все сделано правильно, розетка моргает сине-зеленым светом очень быстро, что означает: программа найдена. Если этого не произошло, то необходимо повторить поиск в режиме ожидания.

Если поиск устройств прошел успешно, заходим в пункт Smart Socket и видим на дисплее телефона (ноутбука, КПК, планшета) устройство, нажимаем (кликаем) на него и только после этого можем управлять розеткой, режим включения которой подтверждается постоянной работой (свечением) синего светодиода (в кнопке включения).

Распространенные ошибки

Без учета наиболее распространенных ошибок подключения рассматриваемых устройств не обойтись:

• неправильно введен пароль доступа к Wi-Fi на роутере (невозможно подключиться к Интернету);

• неправильно выставлено время в роутере (некорректно работает управление по таймеру).

Обе ошибки устраняются внимательным отношением при включении и режиме инициализации устройства в сети Wi-Fi.

В некоторых моделях управляемых Wi-Fi-розеток предусмотрено наличие USB-порта. В каждой есть защита от короткого замыкания и специальный стикер с информацией о QR-коде на корпусе розетки – для установки программного обеспечения. Кроме рассмотренных выше, существуют и другие модели с тем же функционалом, но с разным внешним видом, реализованные различными производителями.

 

2.1.3. Беспроводная Wi-Fi-розетка BePlug 15

Технические возможности BePlug-15 практически сопоставимы с рассмотренными выше аналогичными устройствами (разве что данная модель может управлять более мощной активной электрической нагрузкой):

• удаленное включение и отключение электрических приборов через сеть Интернет;

• удаленное управление Wi-Fi-розеткой с ПК, ноутбука, планшета или смартфона;

• бесплатное приложение для удаленного управления Wi-Fi-розеткой, в том числе для Android и iPhone;

• сервис управления доступен 24 часа в сутки;

• возможность управления несколькими розетками BePlug-15 c одной учетной записи;

• таймер для автоматического включения и отключения управляемой Wi-Fi-розетки;

• входное напряжение 220 В, 50 Гц;

• выходное напряжение 220 В, 50 Гц;

• максимальный рабочий ток 15 А;

• собственное потребление 0,5 Вт/ч;

• рабочая температура от -10 °С до +45 °C;

• максимально допустимая мощность подключенного электрического устройства не более 3,5 кВт;

• Wi-Fi 2.4ГГц стандарт IEEE801.11b/g.

Необходимым условием для удаленного управления розеткой BePlug-15 является наличие постоянного Wi-Fi-соединения розетки BePlug-15 с сетью Интернет.

Правила применения

Подключите управляемую розетку BePlug-15 к домашнему (бытовому) беспроводному Wi-Fi-роутеру, подключенному к сети Интернет, зарегистрируйте Wi-Fi-розетку на интернет-портале http:// plug.b-home.me. Следующим шагом установите бесплатное приложение для удаленного управления розеткой BePlug-15 для iOS или Android на смартфон. Теперь розетка подключена, и можно удаленно управлять ее включением и отключением.

Беспроводная управляемая электрическая розетка BePlug-15 предназначена для удаленного включения и отключения бытовых электроприборов с напряжением 220 В и мощностью до 3,5 кВт. Пользователь имеет возможность управлять всеми подключенными устройствами через облачный интернет-сервис бесплатно, через личный кабинет из любой точки мира, с любого устройства. Возможность подключения до 30 аналогичных розеток BePlug-15 на личный кабинет с индивидуальной настройкой. Сделать это можно следующим образом.

Подключите управляемую розетку BePlug-15 к домашнему беспроводному Wi-Fi-роутеру, подключенному к сети Интернет. Зарегистрируйте Wi-Fi-розетку на интернет-портале: «Регистрация и вход в систему управления». Установите бесплатное приложение для удаленного управления розеткой BePlug-15 для iOS или Android на смартфон. Розетка подключена, теперь вы можете удаленно управлять ее включением и отключением.

Быстрая настройка устройства BePlug-15

Для удобства пользователя настройка устройства производится в полуавтоматическом режиме. Для этого необходимо установить бесплатную программу, работающую с разными типами устройств: телефоны, планшеты или персональные компьютеры, ноутбуки, -и затем пошагово сделать определенные действия, описанные ниже:

1. Выберите тип системы вашего устройства: iOS, Android или Windows. Запустите установку программы BePlug. Используйте QR-коды или зайдите по соответствующим устройству ссылкам, указанным ниже.

2. Подключите вашу Wi-Fi-розетку BePlug-15 к сети электропитания 220 В.

3. Нажмите кнопку на BePlug-15 и удерживайте ее нажатой в течение 10 сек – до тех пор, пока синий светодиод на корпусе BePlug не начнет быстро мигать.

4. Запустите программу BePlug, которую вы установили ранее для настройки розетки (см. шаг 1).

5. После запуска программы нажмите пункт меню Регистрация, затем введите адрес пользовательской электронной почты (e-mail будет использоваться в качестве имени пользователя). На указанный адрес придет письмо с кодом подтверждения, который нужно ввести в соответствующее поле, и в завершение установите ваш индивидуальный пароль.

6. Используя адрес e-mail и установленный пароль, войдите в приложение. После входа приложение спросит: Хотите ли вы подключить новое устройство? На вопрос необходимо ответить Да.

7. Этот шаг актуален только для пользователей iOS. В пользовательском iPhone или iPad в настройках в меню Настройки ⇒ Wi-Fi найдите Wi-Fi-сеть с именем «PO3ETKA» и подключитесь к ней.

8. Вернитесь в программу BePlug и настройте параметры доступа к сети домашнего роутера (имя сети SSID, пароль) и имя, которое хотите дать вашей Wi-Fi-розетке (к примеру, «включение света на даче»). После этого нажмите кнопку Сохранить, и программа настроит розетку (5-10 сек.).

9. Устройство настроено, и теперь вы можете управлять им со своего мобильного устройства или компьютера. Просто переключайте слайдер. Контролировать состояние связи с Wi-Fi-розеткой можно по индикатору справа от имени, которое вы как пользователь дали розетке. Кроме того, можно создавать группы устройств, устанавливать включение или выключение Wi-Fi-розетки по таймеру. После этих несложных шагов можно пользоваться управляемой розеткой BePlug-15.

Практические возможности устройства:

• удаленное включение и отключение электрических приборов через сеть Интернет;

• удаленное управление Wi-Fi-розеткой с ПК, ноутбука, планшета или смартфона;

• бесплатное приложение для удаленного управления Wi-Fi-розеткой, в том числе для Android и iPhone;

• сервис управления доступен 24 часа в сутки;

• возможность управления несколькими розетками BePlug-15 c одной учетной записи;

• таймер для автоматического включения и отключения управляемой Wi-Fi-розетки;

• максимально допустимая сила тока 15 A;

• максимально допустимая мощность подключенного электрического устройства не более 3,5 кВт;

• Wi-Fi 2.4ГГц стандарт IEEE801.11b/g;

• необходимым условием для удаленного управления розеткой BePlug-15 является наличие постоянного Wi-Fi-соединения розетки BePlug-15 с сетью Интернет.

 

2.1.4. Устройство DSP-W215

Электрическая розетка с интегрированной точкой доступа Wi-Fi модели DSP-W215 также может использоваться для быстрого и удобного подключения датчиков температуры, системы безопасности, датчиков дыма, камер. Настойка и управление осуществляются через веб-интерфейс или специальный клиент для ПК.

На рис. 2.1 представлена блок-схема подключений для управляемых по Wi-Fi розеток.

Особенности устройства DSP-W215

У устройства BePlug-15 русскоязычное приложение, облако находится в России. Сервисная поддержка в Москве. Исполнительное реле на 17 А. Если вы приобретаете в дальнейшем контроллер BeHome-120, то розетка опционально будет работать с ним офлайн, так как часть облака мы перенесли в BeHome-120. Отличия этого устройства от представленных выше таковы.

Рис. 2.1. Блок-схема подключений для управляемых по Wi-Fi розеток

При выключении и включении электричества проблем не наблюдается, связь будет восстановлена автоматически. Для розетки требуется минимальная полоса, замечено, что 2 G достаточно. Однако если существует нестабильность в интернет-соединении, то говорить о 100%-ной доступности сервиса сложно. Важна не полоса пропускания, а стабильность соединения. У заинтересованного пользователя могут возникнуть практические вопросы, требующие разрешения по существу. Постараюсь дать на них исчерпывающие ответы в режимы блиц-опроса.

В случае перебоев с электричеством/Интернетом восстановит ли розетка автоматически связь с роутером после включения питания/ Интернета? Офлайн-управление реализовано в составе с контроллером Behome.

Какой в среднем расход интернет-трафика в сутки? Будет ли работать в сети 3G? Трафик крайне незначительный, сопоставимый с «просмотровым» заходом на любой сайт Интернета с КПК или планшета.

Пользователь программирует расписание включения и выключения устройств. Далее, если вдруг Интернет пропадает, понятно, что управлять нельзя. А работа по заранее составленному расписанию проходить будет? Расписание хранится на сервере, поэтому для розетки BePlug-15 необходимо постоянное подключение к Интернету.

Действительно, включение/выключение возможно по таймеру. А есть ли возможность настройки включения/выключения по времени суток? Розеткой управляет облако (сервер). Соответственно, без доступа к Интернету локальное управление невозможно. В версиях без «облачной схемы» управление не предусмотрено. Надежность облаков с каждой модификацией растет. Почтовые серверы -это тоже облако. Узким местом является сама домашняя сеть Wi-Fi.

Как практически можно пользоваться устройством? В моем хозяйстве необычное применение реализовано для электрического бойлера. Пользуюсь в загородной резиденции, когда уезжаю/приезжаю с выходных или в отпуске. Бывает, что забываю отключить бойлер, а он продолжает греть воду до 90 °С. Сейчас можно отключить-включить удаленно. Реакция розетки на включение-отключение менее секунды. Подобные устройства дистанционного управления (а главное – практика их применения) вполне подробно и хорошо описаны в книге: Кашкаров А. П. Электроника на даче и в загородном доме. – М.: ДМК, 2009. – 288 с. – ISBN 978-5-94074-577-8.

Прочтите, и у вас, читатель, отпадут всякие сомнения. Тем не менее в означенной книге речь идет об устройствах, управляемых по GSM – сотовой связи. А с появлением описываемых в данной новой книге устройств управления электрической нагрузкой по Wi-Fi посредством сети Интернет задача решается гораздо проще и даже надежнее. Тем не менее импульс к новым разработкам или инновационному применению промышленных электронных устройств в моем доме был заложен еще 8 лет назад.

Однако и в «новых» промышленных управляемых розетках (любой модификации) есть определенные «минусы». Не в последнюю очередь это цена устройства, которая в розницу сегодня составляет около 1800 рублей. В этой связи есть практическое альтернативное решение -сделать такое устройство своими руками: к примеру, может иметь место такое решение. На шине W1, TWI или RS485 самодельное устройство для тех, у кого не обе руки левые, обойдется в 5 раз дешевле.

 

2.2. Практические решения для самостоятельного повторения

 

2.2.1. Интернет в «обычной» розетке для скрытого монтажа

Провести Интернет через розетку позволяет специальное устройство стандарта HomePlug (PowerLine-адаптер, к примеру фирмы Tenda). Необходимо несколько однотипных устройств – по одному на каждый компьютер. Выглядит он как небольшая коробочка с вилкой -наподобие зарядки от мобильного – и имеющая сетевой разъем RJ-45 под витую пару (см. рис. 2.2). Схема работы сети проста.

Рис. 2.2. Внешний вид розеток для скрытого монтажа, которые применяются для доработки

Несколько HomePlug-адаптеров – столько, сколько нужно прицепить компьютеров. Вставляете в один из них патчкорд, соединяя с роутером, настроенным на интернет-провайдера («PowerLine» означает в переводе «электропроводка»). В соседнем помещении вы вставляете точно такой же PowerLine-адаптер и подключаете его также витой парой к другому компу. Все, Интернет через розетку 220 В проведен. Остальные параметры локальной сети (IP, шлюз и др.) настраиваются так же, как если бы пользователь тянул стандартным способом сетевой кабель.

Как это работает? Стандарт HomePlug, лежащий в основе локальной PowerLine-сети, характеризуется преобразованием поступающих через сетевой порт Ethernet-данных в высокочастотный сигнал, который транслируется через розетку в электрическую сеть. В другой комнате такой же адаптер получает комбинированный сигнал с передаваемыми пакетами данных. Остается только демодули-ровать, распознать высокочастотный сигнал, преобразовывать его и вывести на сетевой Ethernet-порт, откуда он поступает в другой ПК, или по Wi-Fi. Такой тип подключения намного стабильнее, чем при использовании обычного Wi-Fi-повторителя, так как помехи минимальные и качество сигнала почти не падает.

Существуют Powerline-адаптеры с уже встроенным Wi-Fi-моду-лем, то есть, подключив его в розетку, можно вывести Интернет через электрическую розетку не только по кабелю, но и беспроводным способом, а значит, можно будет к нему подключиться с любого устройства, поддерживающего Wi-Fi, без докупки отдельного оборудования для ретрансляции беспроводного сигнала. Адаптеры с уже встроенным Wi-Fi в современных бытовых обстоятельствах никому не покажутся лишними (избыточными). Внешне их можно распознать по наличию характерной антенны, хотя ее может и не быть -надо смотреть описание на коробке или в инструкции (см. рис. 2.3).

Рис. 2.3. Вид Wi-Fi-модуля с антенной

К сожалению, у данного метода есть свои недостатки. Во-первых, работающие электроприборы могут создавать значительные помехи, из-за которых будут падать качество связи и скорость. Общая же пропускная способность построенной на HomePlug-адаптерах сети делится между всеми клиентами; чем больше компьютеров, тем ниже скорость и надежность.

Дальность действия сети ограничена 200 м и зависит от качества проводки. Электрическая проводка в старых домах без «свежего» ремонта оставляет желать лучшего. И если электролиния имеет трехфазовую структуру, то для осуществления Интернета через розетку необходимо в распределительный электрощит установить устройство фазового сопряжения. Поэтому необходимо подключать данные устройства в сопряженные, параллельно подключенные розетки. И тем не менее, несмотря на описанные недостатки, попробовать стоит, тем более что настройка этих устройств очень проста и позволит организовать локальную сеть на весьма приличное расстояние. Если при построении локальной сети в частном доме приходится использовать несколько ретрансляторов и антенн для стабилизации Wi-Fi-сигнала или сверлить перекрытия и тянуть десятки метров кабелей, то здесь для расширения достаточно лишь купить дополнительный адаптер. Перспективы технологии PowerLine тоже очень заманчивы: данным способом можно объединить всю бытовую технику в одну умную систему с единым центром управления на персональном компьютере.

Как настроить HomePlug PowerLine-адаптеры? Первый адаптер подключают в электрическую розетку, а патчкордом подключают к роутеру в его порт LAN. Последующие – подключают к другим розеткам и соединяют с персональными компьютерами, которые входят в локальную сеть. После технических этапов соединения кабелей и вставки устройств в розетки находят на их корпусах кнопки «SYNC» или «PAIR». Нажимают их по очереди на всех адаптерах, и таким образом они автоматически вступают в режим «коннекта» и начинают обмениваться информацией.

При успешном подключении друг к другу на корпусе, помимо прочих индикаторов, должен загореться светодиод. Также загорятся индикаторы «Power», «Сеть» и «Wi-Fi» (при наличии беспроводного модуля). Остальные настройки, необходимые для работы пользовательского оборудования в локальной сети, производятся в маршрутизаторах и в самих ПК. Тем не менее необходимо учесть IP-адреса данных адаптеров по умолчанию, чтобы иметь возможность зайти для управления в их панель конфигурации. Эти данные указаны чаще всего на наклейке на корпусе адаптеров. К примеру, PowerLine-адаптеры фирмы D-Link в моем случае имеют IP 192.168.0.222. Соответственно, вся сеть должна иметь такой же вид – у роутера внутренний IP 192.168.0.1, а у остальных компьютеров адреса вида 192.168.0.XXX, где «XXX» – число от 2 до 253.

Если же в вашем конкретном случае работает на маршрутизаторе DHCP-клиент, раздающий IP автоматически, поменяйте адрес роутера (на указанный выше – см. пример). Также актуален вопрос безопасности – ведь, приобретя адаптер этой же фирмы, любой сосед, который каким-то образом связан с вашей пользовательской разводкой электросети, сможет бесплатно пользоваться вашей сетью. Но это не проблема – для обеспечения максимальной защиты можно контролировать подключения сторонних пользователей, для чего существует специальная утилита (ПО, к примеру, от компании TP-Link), с помощью которой можно с одного ПК контролировать все подключенные к «розеткам» устройства.

Работает она так. После установки в главном окне пользователь видит MAC-адрес того адаптера, к которому ПК подключен. Кликаем по его иконке с помощью кнопки Connect. При успешном подключении появится надпись Connected on High Speed и начнется сканирование всей сети, а обнаруженные адаптеры отобразятся в списке ниже.

Обратите внимание на пустое поле пароля (Password). Кликните по строке, нажмите на кнопку Enter Password и задайте вручную уникальный ключ, указанный на наклейке, помещенной на дне корпуса адаптера. Проделываем то же самое со всеми устройствами из списка, после чего переходим на вкладку Privacy – именно тут настраивается безопасность. По умолчанию вся сеть является открытой (потенциальный сосед может ее легко использовать в своих целях). Но пользователь может и для безопасности должен сделать свою сеть приватной. Для этого надо задать свое уникальное название в поле Private Network Name, чтобы активировать протокол шифрования DES. Далее нажимают кнопку Set All Devices, чтобы добавить в нее все имеющиеся в локальной сети компьютеры.

 

2.2.2. Многофункциональная розетка с дистанционным управлением Wi-Fi своими руками

Обычно в многоквартирных домах реализуется одна и та же схема электропроводки: в домах в одной из комнат розетки объединены в блоки по два двухрозеточных модуля вплотную друг к другу, в двух стандартных пластиковых «подрозетниках» соответственно. Что надо пользователю?

Во-первых, получать команды через Wi-Fi и выдавать соответствующие управляющие сигналы на замыкание контактов. То есть нужен модуль контроллера с Wi-Fi. Поскольку существует плата на AR9331 и ее модификации – см. рис. 2.4, то реализация собственноручного изготовления Wi-Fi-управления не представляет проблемы.

Нам понадобится исполнительный блок – токовый ключ с реле, коммутирующие контакты которого рассчитаны на ток 16 A и напряжение в сети 220-250 В. В этом случае подходит практически любая схема и (или) модуль, готовый к выполнению описанной задачи, то есть управляемый импульсом амплитудой 5-9 В. Один из таких возможных модулей представлен на рис. 2.5.

Рис. 2.4. Модуль Wi-Fi: разные модификации на «открытой плате»

Рис. 2.5. Вариант исполнительного модуля

Сам модуль Wi-Fi придется взять готовый, промышленного изготовления, чтобы сэкономить время и средства. На рис. 2.4 были показаны разные модификации такого модуля. В моем случае применена плата, внешний вид которой представлен на рис. 2.6, а разводка печатной платы – на рис. 2.7.

Рис. 2.6. Внешний вид модуля Wi-Fi модификации ESP-01

Рис. 2.7. Внешний вид разводки печатной платы Wi-Fi модуля ESP-01

Питать эти два модуля (Wi-Fi и исполнительного устройства) надо напряжением 5-8 В, для чего вполне подойдет любой маломощный адаптер сетевого питания с соответствующим выходным напряжением.

Габаритные размеры этой платы настолько невелики, что их хорошо иллюстрирует рис. 2.8, на котором плата модуля изображена рядом с картой памяти.

Электрическая схема компактного модуля Wi-Fi в исполнении на плате ESP-01 (и аналогичных) представлена на рис. 2.9. Этот модуль можно универсально применять как в самостоятельных разработках, так и в составе дистанционных Wi-Fi-розеток.

Блок-схема соединений модуля Wi-Fi с основной платой и контроллером представлена на рис. 2.10.

Рис. 2.8. Иллюстрация габаритных размеров платы модуля Wi-Fi на базе контроллера AR9331

Дополнительно потребуется плата с обвязкой и разъемом RJ-45. Все это после монтажных соединений умещается в «подрозетник» так, что никакие элементы не видны и корпуса для данного самодельного устройства делать не нужно. В доме много приборов, постоянно подключенных к сети 220 В. Все «китайские» (предназначенные для бытового использования) блоки питания пригодны только для работы под постоянным присмотром пользователя. «Подрозетники» маркированы значком «негорючее, 650 градусов».

Рис. 2.9. Принципиальная схема модуля Wi-Fi

Светодиод для индикации режима работы розетки (On/Off) -любой. Чтобы светодиод был виден получше, сверлом диаметром 3 мм проделайте небольшое отверстие в розетке. Теперь устройство готово к практическим испытаниям. Когда включается реле (слышен щелчок), светодиод моргает, значит, электричество в розетку подается. Времени на такую сборку уходит не более двух часов. Теперь можно поработать над программным обеспечением (прошивка контроллера). Но это уже тема другой книги.

Рис. 2.10. Блок-схема соединений модуля Wi-Fi с контроллером

Как вариант вместо токового транзисторного ключа с исполнительным реле можно применять симистор в цепи переменного тока, включенный в цепь 220 В. Но управление симисторным модулем индуктивной нагрузкой небезупречно и имеет свои особенности, которые и следует учитывать разработчику.

Практические испытания проводились в июле 2015 года. Необходимо отметить помехоустойчивость этой розетки; при подключении к основным контактам (220 В) в розетку электрического фена мощностью 400 Вт сигнал не пропадает. Нагрев элементов устройства незначительный и превышает температуру +30 °С (замерено после 24-часовой эксплуатации в непрерывном режиме).

Можно пойти дальше и оснастить устройство тепловой защитой, которая, полагаю, не будет лишней. К примеру, хоть розетка (устройство) предполагает частое включение-выключение, это со временем приводит к износу контактов реле, которые будут искрить и нагреваться. Для устранения этой возможной неприятности необходимо установить температурный датчик на реле со стороны контактов и в случае нагрева отключать устройство. А можно пойти еще дальше и – при наличии соответствующей платы другого устройства – не только включать и выключать реле посредством Wi-Fi, но и отображать информацию о мощности нагрузки, а заодно и температуру в комнате.

 

2.3. О чем не говорят громко

Электронная розетка с контроллером внутри может иметь огромные перспективы в плане сбора информации вокруг себя. Освещенность, температура воздуха, наличие движения/присутствия и далее – запись голоса, видео и прочее, прочее, прочее, с возможностью передачи информации куда угодно. Более того, с подобным дистанционным управлением можно сделать и аварию в нужном месте.

По сути, за аббревиатурой IoT скрываются весьма интересные открытия. Эта очень удобная система, получившая название «Интернет вещей» (IoT), отнюдь небезопасна. Уже существуют различные вирусы, в том числе «трояны», для устройств, управляемых через Интернет. К рассматриваемой теме эти сведения имеют прямое отношение, поскольку мы собираемся управлять нагрузкой в электрической цепи именно с помощью Интернета и локальной сети Wi-Fi. Кофеварки, чайники и другое бытовое оборудование, системы, управляемые по Wi-Fi, «родились» не вчера, но и они небезупречны, несмотря на то что с их появлением для пользователей всего мира открыты новые перспективные возможности. Но одновременно с ними появились и причины всерьез опасаться нового витка прогресса. Надо полагать, производители устройств, подпадающих под определение системы управления IoT, не задумывались о безопасности пользователей или же, осознавая возможности несанкционированного управлениями своими «детищами», предлагают их именно как бытовое развлечение, не более того… Действительно, большинство производителей и поставщиков такой техники, как Wi-Fi-устройства управления и, в частности, «интернет-розетки», рассмотренные во второй главе книги, озабочены лишь удобством для пользователей, созданием «электронного комфорта», дружелюбным интерфейсом и скоростью вывода продукта на широкий рынок, то есть собственными доходами небезупречного предприятия.

Давайте задумаемся на минуту как пользователи и потребители этих гаджетов, и мы поймем, что производители торопятся заставить нас как можно скорее купить эти вещи. Но в результате, в соответствии с кратким анализом, предложенным в данной книге, оказывается, что наш дом легко может превратиться в. минное поле. Каждое подобное устройство будет иметь все более сложное программное обеспечение (прошивку, неподконтрольную пользователю) и сетевые права доступа. Уже сегодня нежелательно безусловно доверять радионяням, снабженным двусторонним аудиосопровождением, а также двусторонним видеоканалам, ибо велика вероятность подмены. Можно «взломать» экологически чистые «умные решения» – термостаты для отопления, «умные» светодиодные лампы, что приводит к возможности внешнего (несанкционированного) управления системой освещения. «Умные дверные звонки» и системы видеозаписи в XXI веке также оказались уязвимыми, что составляет счастье и интерес для потенциальных воров с соответствующим образованием.

Самое неприятное и страшное в том, что «Интернет вещей» не ограничен уязвимостями описанного характера: он реально может быть использован против нас – граждан и пользователей, причем оплативших его из своих средств. Некоторые модели телевизоров Samsung могут записывать информацию и передавать ее третьим лицам обо всем, что слышат их микрофоны и, возможно, видят их камеры. К сожалению, то, о чем я сейчас пишу, не химера и не результат паранойи. Не важно, какая именно электронная вещь взламывается. Ею может в конкретном случае стать бытовой холодильник, дверь, автомобиль или медицинское оборудование в клинике. Все эти и многие другие устройства, которыми можно управлять дистанционно, могут быть использованы для упрощения доступа и к другим «интернет-вещам». Еще интереснее соединять полученные обрывки информации для получения целостной картины в формате даже простого анализа того, что творится вокруг. То же касается и рассмотренных в книге устройств.

Такие электронные устройства, использующие систему «Интернета вещей», должны защищаться так же, как персональные компьютеры, телефоны, КПК и планшеты, если не строже. Они не должны хранить пароли в виде простого текста, им нельзя позволять собирать данные о пользователе – в любых целях. Поэтому читатели моей книги и потребители таких устройств – в общем смысле – должны понимать потенциальные опасности Wi-Fi-управления наряду с рекламой производителем их инновационных функциональных признаков.

 

2.4. Варианты совершенствования системы

Для реализации такой практической идеи используют сеть Pi, на которой будет крутиться веб-сервер, аккумулирующий собранные данные. Управлять несколькими розетками, каждой со своим IP, через веб-сервер не очень удобно. Конечно же, все современные устройства управляются сейчас с мобильных приложений, и никаких проблем с реализацией любого произвольного поведения не существует. Но одно дело – управляться с мобильного приложения, а другое – реализовывать автономную логику, к примеру включение вытяжки в ванной при повышении влажности: для этого нужен стационарный девайс, который будет за всем этим следить. Этим устройством вполне может служить рассмотренный выше модуль на MCU AR9331, и более того, даже самого обычного микроконтроллера хватит.

Практически же на примере рассмотренной в начале 2-й главы Wi-Fi-розетки модели HL0107 основной модуль Wi-Fi признан универсальным устройством. На рис. 2.11 представлен его внешний вид в корпусе розетки SWS-A1 производства Финляндии.

Эта иллюстрация внутренностей устройства. На рис. 2.12 представлен вид SWS-A1.

Рис. 2.11. Внешний вид в корпусе розетки SWS-A1 производства Финляндии

Рис. 2.12. Внешний вид SWS-A1

В этом месте меня могут спросить: не будет ли разумнее отказаться от электромагнитного реле в пользу твердотельного? И не столько из-за расхода электроэнергии на удержание якоря реле, сколько из-за его возможного нагрева. Действительно, твердотельные реле по распиновке и форм-фактору идентичны тому, что стоит на рассмотренной выше плате исполнительного устройства (см. рис. 2.5). А может даже выиграть в габаритах. Но не стоит забывать, что твердотельные реле на большой нагрузке будут греться сильнее, чем реле слаботочное электромагнитное, пока у него не обгорят контакты.

Отсюда – проблема больших нагрузок решается правильным подбором компонентов (как в случае с электромагнитным реле, так и для твердотельных). С десятикратным запасом по мощности, конечно, никто реле ставить не будет, а на крайний случай можно дополнительно предусмотреть автоматическое выключение при превышении определенного тока в управляемой цепи или установить плавкий предохранитель в цепь нагрузки. У электромеханических реле на таких нагрузках неоспоримое преимущество по стоимости решения.

 

2.5. Практика изготовления антенны для работы в сети Wi-Fi

Обладатели беспроводных устройств на базе технологии Wi-Fi часто сталкиваются с низким уровнем приема сигнала. Нередко проблема уверенного приема возникает в квартире или загородном доме, где на пути распространения Wi-Fi-сигнала встречаются преграды в виде стен или мебели. Чтобы уменьшить количество «мертвых зон», где теряется сигнал, необходимы определенные действия, самое простое из которых – закупить бюджетную Wi-Fi-антенну с относительно высоким коэффициентом усиления (больше, чем у штатной антенны).

Тем не менее простую Wi-Fi-антенну с равномерной зоной направленности для дома можно быстро сделать даже своими руками. Один конец одножильного медного провода диаметром 1-1,5 мм припаиваем к коннектору или сразу к кабелю. Затем надо отмерить первый отрезок в 60 мм и в этом месте сделать петлю диаметром 10 мм; ее удобно сделать на оправке в виде трубки. Затем отмерим второй участок провода длиной 92 мм и сделаем вторую петлю. Всю конструкцию укладываем в ПХВ-трубку, чтобы придать ей законченный и эстетичный вид, радующий глаз. Аккуратно собранная таким образом, антенна в авторском варианте имеет усиление 5-6 dbi, в отличие от штатной, имеющей всего 2 dbi.

По сути, получился антенный отражатель, представляющий собой проводящие концентрические кольцевые поверхности, расположенные в одной плоскости. Под воздействием падающей волны электромагнитного поля, согласно принципу Гюйгенса, каждое кольцо становится источником вторичного излучения (см. рис. 2.13), которое направлено в разные стороны, в отличие от параболоида вращения, отражающего все лучи в направлении фокуса. Можно подобрать такую ширину каждого кольца зональной антенны и расстояние между ними, чтобы сигналы вторичного излучения от средних линий каждого кольца в определенной точке пространства совпадали по фазе. Для этого достаточно, чтобы расстояния между средними линиями колец и указанной точкой отличались на длину.

Рис. 2.13. Схема петли

Точку в центре спирали по аналогии с параболоидом можно назвать фокусом. В фокусе, как и в параболической антенне, находится облучатель. Зональная антенна плоская по форме, поэтому более технологична именно в любительских условиях изготовления. Может быть выполнена из большого куска фольгированного пластика или методом травления, или путем вырезания промежутков между кольцами. Ее также можно изготовить наклейкой колец из фольги или ровной жести на лист гетинакса, текстолита, оргстекла, ДВП. Для снижения ветровой нагрузки в диэлектрическом основании антенны просверливают произвольное количество отверстий. Внешний вид готовой конструкции в авторском исполнении представлен на рис. 2.14.

Рис. 2.14. Внешний вид плоской Wi-Fi-антенны

Сигналы, излученные серединой колец, оказываются в фазе с сигналом, излученным центром диска. «Расфазировка» между сигналами, излученными кромкой диска и его центром, а также кромками колеи и их серединой, составляет всего 1/4 длины волны. Таким образом, расчет антенны сводится к выбору места расположения фокуса на воображаемой оси антенны, т. е. расстояния от полотна антенны, и вычислению внутренних и наружных радиусов колец в зависимости от длины волны ретранслятора. Расстояние от спирали до внешних стенок корпуса устройства не критично, и его выбирают в пределах 50-100 мм (для антенн больших диаметров – свои значения). Сигналы, которые излучают края колеи, отличаются по фазе от сигналов, которые излучает окружность (находится в середине кольца), обеспечивающая синфазность. Широкие кольца обеспечивают широкополосность антенны. В связи с тем, что радиусы колеи (петли) зависят от длины волны сигнала, может показаться, что антенна является узкополосной и для частоты (длины волны)

Wi-Fi понадобятся соответствующие размеры колец. Однако расчеты показывают, что это не так.

Основным недостатком зональной антенны, по сравнению с параболической (такого же диаметра – при прочих равных условиях), является заметно меньший коэффициент усиления, так как не вся энергия сигнала, попадающая на полотно антенны, направляется к облучателю. В условиях слабого сигнала потеря усиления даже на 2 дБ приводит к поражению сигнала из-за внешних электромагнитных помех. Для компенсации недостатка коэффициента усиления необходимо увеличивать диаметр полотна антенны, хотя при достаточной мощности Wi-Fi-сигнала для конкретной точки приема, выбранной опытным путем, такая антенна обеспечивает хорошие результаты. Готовая антенна соединяется с ноутбуком (или иным устройством, точкой доступа к сети Wi-Fi) с помощью ВЧ-коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.

На практике антенну можно сделать и из более тонкого медного трансформаторного провода, к примеру диаметром 0,7 мм. При этом легко заметить увеличение скорости закачки файлом и обмена данными по Wi-Fi (при прочих равных условиях), то есть такое усовершенствование гарантирует улучшение приема сигналов точкой доступа в относительном удалении от роутера. А значит, имеет смысл. Особенно эффективна в деревнях.

Внешне она выглядит как кусок железа – см. рис. 2.14, но работает исправно и дает эффект. Этот способ привожу для тех, кто хочет быстро и относительно малозатратно улучшить связь на Wi-Fi. Антенну (соединительный кабель) надо припаять к точке на плате, где начинается антенна.

В следующем разделе поговорим о том, к каким разъемам можно подключать рассмотренную здесь самодельную антенну.

 

2.6. Особенности организации домашней сети Wi-Fi

 

Беспроводной Интернет дома – заманчивая идея для многих семей. Широкое распространение беспроводных технологий позволяет отказаться от кабелей (для сетевых подключений) хотя бы и в отдельно взятом, даже в деревенском, доме. Одно из применений беспроводных сетей, которое я с успехом воплотил на «своем» хуторе в Вологодской области, – создание легкого доступа в Интернет для любых компьютерных устройств (с использованием беспроводного подключения и с сохранением безопасности подключения). Что это значит? Это значит, что с помощью несложных рекомендаций почти каждый может подключить беспроводной маршрутизатор (роутер) в своем деревенском доме и работать в Интернете (с помощью компьютера, в том числе ноутбука), не подключая его проводами (кроме питания – при необходимости), и даже за пределами дома на расстоянии до 1 км (зависит от типа роутера и выносной антенны). Подключение за пределами деревенского дома раскрывает перед сельским жителем невиданные доселе перспективы. Так, если подключить роутер в одном доме, сигнал охвата распространится на всю деревню. На своем хуторе я это реализовал на практике, о чем расскажу ниже.

Слово роутер известно с давних времен; имеет значение удлинителя в телефонной технике (и радиосвязи – в общем смысле).

Итак, я приобрел роутер TP-Link TL-WR941ND (многофункциональная модель маршрутизаторов Wireless N), рассчитанный для применения на ограниченной территории – дома или в малом офисе; обеспечивающий передачу данных на постоянной высокой скорости до 300 Мбит/сек (это довольно много). Технология MIMO, внедренная в данном устройстве, позволяет «не замечать» препятствия прохождению сигнала в виде стен из дерева, бетона, железных конструкций (актуально на фермах) и в условиях электрических помех от мощных потребителей электроэнергии (насосы, электродвигатели, сепараторы). Однако это далеко не все. Установив роутер в деревенском доме и настроив его на максимальную скорость взаимодействия с моим компьютерным оборудованием (что позволяет включать компьютер или ноутбук с технологией Wi-Fi – любое компьютерное оборудование, выпущенное в течение последних 5 лет), я достиг того, что к компьютеру не нужно подключать никаких дополнительных проводов, но применять его в любой точке на расстоянии от роутера до 1 км; это и есть «удобные» беспроводные технологии, позволяющие жить и работать с тем же (и более) комфортом, как в крупном городе.

Но и на этом я не остановился. Ведь если к этому роутеру добавить особую (внешнюю) антенну, с хорошим усилением сигнала, можно организовать взаимодействие по беспроводным технологиям… по всей деревне.

Далее я расскажу, как самостоятельно настроить роутер TP-Link TL-WR941ND в домашних условиях, без вызова специалиста-на-стройщика, и «сделать Интернет» по всей деревне из одной точки (дома); сегодня, в условиях распространения Интернета в деревне, это может быть повторено практически любым из наших читателей.

Важное замечание: для реализации задуманного у пользователя уже должен быть проведен Интернет или надо иметь компьютерный модем (обеспечивает сотовый оператор на вашей территории покрытия).

Итак, открываем коробку… В комплект роутера TP-Link TL-WR941ND входят блок питания, сетевой кабель (патчкорд) и три антенны.

Эти антенны позволяют не только улучшить дальность распространения сигнала, но и увеличивают его мощность, что немаловажно в любом частном доме. На передней панели роутера расположены световые индикаторы режимов работы, а также кнопка запуска QSS: функции Quick Secure Setup, предназначенной для быстрой настройки защищенного соединения между роутером и беспроводными устройствами.

На задней панели (рис. 2.20) разместились три разъема типа SMA для трех антенн (в комплекте), которые можно заменить любыми другими антеннами (рассчитанными на частоты 2 ГГц), имеющими стандартный разъем. На рис. 2.15 видны 4 порта LAN 10/100 (закрыты бумажной защитной наклейкой) для подключения устройств домашней сети и порт WAN 10/100 для подключения к внешней сети.

Рис. 2.15. Вид роутера TP-Link TL-WR941ND сзади

Именно к этим разъемам – вместо штатной – можно подключить самодельную антенную, подробно рассмотренную в разделе 2.5.

Слева (рис. 2.15) расположены разъем для блока питания и утопленная кнопка сброса настроек. На днище корпуса присутствует наклейка с указанием MAC и серийного номера, а также настроек роутера по умолчанию: адрес, логин и пароль. Тут же есть два отверстия для монтажа роутера на стене в трех положениях.

Для управления интерфейсами проводной сети задействован контроллер Marvell 88E6060, применена гальваническая развязка интерфейсов от электроники роутера.

При подключении (вместо штатных) узконаправленной антенны с усилением более 17 dbi (к примеру, TP-Link TL-ANT2414A) можно рассчитывать на качественную связь между роутером и точкой доступа, установленной (максимально) в полутора километрах от него; так можно организовать интернет-связь до 1 км в прямой видимости корреспондентов.

От роутера (точки доступа) до антенны протягивают небольшой отрезок соединительного кабеля, чем меньше – тем лучше: потери сигнала в кабеле будут ниже, – к примеру до 7 м (длина соединения между антенной и точкой доступа) разумно использовать кабель 5d-fb, от 7 до 15 м – 8d-fb, про большую длину не стоит даже думать, либо тогда уже точку ставить рядом с антенной, а до точки тянуть витую пару, с чем справятся, пожалуй, везде.

Направленные антенны D-Link DWL-R60AT и TP-Link TL-ANT2409A, TP-Link TL-ANT2414A (их габаритные размеры 80x85x12,8 мм) позволяют устанавливать их и внутри помещения. Снаружи возможен монтаж на вертикальной стене или столбе, для чего в комплекте имеются специальные монтажные скобы и хомуты. Антенна предусматривает непосредственное (без кабеля) подключение к точке доступа с помощью разъема SMA. Коэффициент усиления 6 dbi.

 

2.6.1. Настройка роутера для Интернета без драйвера

Присоедините антенны и адаптер питания. Соедините кабелем (его же называют патчкордом) роутер и компьютер. На компьютере кабель должен входить в разъем сетевой карты LAN. На роутере в любой LAN-порт (к примеру, «1»). Предварительно надо снять защитную пленку с разъемов LAN. Затем подключите кабель от провайдера Интернета в WAN-порт роутера.

 

2.6.2. Настройка параметров соединения на компьютере

Определите, какая операционная система стоит на компьютере, и зайдите в настройки сети.

Windows XP: Пуск ⇒ Панель управления ⇒ Переход к классическому виду (если окно на синем фоне) ⇒ Сетевые подключения ⇒ Подключение по локальной сети (правой кнопкой мыши) ⇒ Свойства ⇒ Протокол Интернета TCP/IP.

Windows Vista: Пуск ⇒ Панель управления ⇒ Просмотр состояния сети и задач ⇒ Управление сетевыми подключениями (слева) ⇒ Подключение по локальной сети (правой кнопкой мыши) ⇒ Свойства ⇒ Протокол Интернета версии 4.

Windows Seven: Пуск ⇒ в строке поиска набираем слово «Центр» ⇒ выбираем в появившемся списке Центр управления сетями и общим доступом ⇒ слева – Изменение параметров адаптера ⇒ Подключение по локальной сети (правой кнопкой мыши) ⇒ Свойства ⇒ Протокол Интернета версии 4 > далее см. рис. 2.16.

Если нет строки поиска – последовательно открывайте окошко Настройки ⇒ Панель управления.

Для компьютеров Mac OS: Apple ⇒ Системные настройки ⇒ Сеть ⇒ Ethernet ⇒ DNS-сервер.

С настройкой компьютера мы разобрались; далее переходим к непосредственной настройке роутера.

 

2.6.3. Настройка оборудования

Заходим в любой установленный интернет-браузер, к примеру Internet Explorer. В адресной строке сверху посередине (там уже написаны буквы http) набираем 192.168.1.1.; нажимаем Enter – иллюстрация на рис. 2.17.

Рис. 2.16. Иллюстрация окна настроек

Рис. 2.17. Вид окна «Требуется аутентификация»

Далее наберите: логин: admin, пароль: admin – и подтвердите выбранные настройки кнопкой Save.

После заполнения всех полей нажмите кнопку Save. Теперь можно переходить к настройке Wi-Fi-соединения.

Примерные настройки маршрутизатора выглядят так (табл. 2.1):

Таблица 2.1. Примерные настройки роутера TP-Link TL-WR941ND

Внимание, важно!

На вкладке WIRELESS окна WirelessSettings в поле SSID введите желаемое имя своей домашней сети, чтобы находить ее среди других окружающих сетей (см. рис. 2.18).

Далее необходимо выбрать тип шифрования радиосигнала. Это очень важный этап настройки, поскольку есть искушение сразу выбрать максимально новое из возможных (современное) шифрование WPA2-PSK(AES). Скорость обмена данными в этом случае возможна максимальная для данного типа роутеров – 300 Мбит/с.

Рис. 2.18. Параметры, прописываемые на вкладке WIRELESS

Так можно поступить, если у вас все ПК (ноутбуки) выпуска позднее (новее) 2008 года. Если же в сети будут работать несколько разных (по новизне) компьютеров, причем с ОС Windows XP (разных модификаций) и еще более ранних (ОС), такой тип шифрования на относительно старых ПК работать не будет. В последнем случае рекомендую выбрать самую простую версию шифрования – «Открытое». Скорость обмена данными упадет примерно до 54 Мбит/с, зато будет обеспечена работа по Wi-Fi на всех моделях ПК. Есть и «компромиссные», промежуточные варианты, к примеру шифрование WEP.

Далее введите латиницей пароль (по вашему выбору) и сразу запишите его на доступном носителе информации. В заключение сохраните настройки кнопкой Save (рис. 2.18).

Внимание, важно!

Для того чтобы использовать Wi-Fi-соединение, необходимо, чтобы адаптер Wi-Fi на ноутбуке был включен (для новичков это неочевидно).

Если пропал Интернет, перезагрузите роутер. Для этого выньте адаптер питания из розетки на 10-15 секунд и вставьте обратно; это нередко помогает.

Конечно, вы можете купить для этой цели и другую модель роутера, заблаговременно проконсультировавшись со специалистом; принцип его настройки не изменится.

Вся описанная процедура может быть повторена пользователем даже с небольшими навыками общения с ПК, и в моем случае заняла всего 1 час драгоценного времени.

Таким же образом можно настроить любой другой маршрутизатор (роутер) и пользоваться в свое удовольствие в любой точке деревни, не таская за собой проводов.

А для особо креативных молодых людей (в глубинке, что бы ни говорили, а я таких знаю) в моей рекомендации найдется и еще одно очевидное преимущество – вы без особых затрат сможете «организовать» свой деревенский Интернет, установив один роутер (на всю деревню) в своем доме, и тогда ваши соседи могут пользоваться (работать в сети) бесплатно или посильно компенсировать вам затраты на такую организацию интернет-общения (стоимость роутера от 500 рублей и выше – в зависимости от модели и мощности).

Это также является креативной идеей для создания собственных сетей на территории одного сельского поселения. Бабушки (и не только) помнят, как до времени развала колхозов председатели передавали новости и объявления через местную трансляционную (радио-) сеть. Теперь с новыми информационными технологиями, буквально входящими в каждый дом, у жителей деревни (и администраций сельских поселений) появилась новая возможность оперативно информировать друг друга (в том числе пользоваться практически безграничными возможностями в глобальной сети Интернет) и всех заинтересованных лиц.

К слову, в наш век развитых информационных технологий даже Президент РФ открыт для общения в своем блоге. Только вот захотят ли сельские жители пользоваться новыми технологиями, расширяя свои возможности и патриархальный уклад? На это нам ответит время.

По всем вопросам могу проконсультировать по электронной почте.

Внимание, важно!

Если выносную (внешнюю) антенну использовать на открытом воздухе, нужно предусмотреть защиту от непогоды и влаги (осадков).

Самая простая защита – обернуть со всех сторон место соединения разъема (коннектора) целлофаном и зафиксировать хомутом или изолентой, чтобы предотвратить попадание влаги. Для крепления (монтажа) такой антенны также рекомендую использовать пластмассовые фиксаторы и строительные (сантехнические) хомуты длиной 300 мм; пластмассовые фиксаторы не вносят помех в работу антенны, в то время как цельнометаллические крепления, напротив, могут свести всю подготовительную работу насмарку.

 

2.7. «Тонкая» настройка выносных антенн Wi-Fi на местности

 

Для точной («тонкой») подстройки выносной антенны и роутера потребуются как минимум два человека, для удобства снабженных рациями – для оперативного согласования о действиях.

После установки внешней антенны на улице – на деревянном шесте-мачте для телевизионной антенны – ее необходимо «тонко» настроить на точку доступа; это называется согласованием. Для этого подключим оборудование, ПК. Один из наладчиков постоянно находится рядом с компьютером, второй – рядом с антенной. Он медленно (имеет значение каждый градус) поворачивает антенну во все стороны и согласовывает свои действия с коллегой и ПК, который следит за уровнем сигнала. Современное программное обеспечение позволяет это сделать. Таким образом находят точку, в которой сигнал будет максимальным (соответственно, и усиление антенны), и надежно закрепляют антенну в этом положении. Так с помощью «тонкой» настройки можно «выжать» из антенны максимальное усиление, которое превышает минимум в 3-4 раза. Этот результат можно считать удачным.

 

2.7.1. Кабели и фидеры (особенности)

Популярный (в смысле доступный почти везде, в этом лишь и есть его ценность) коаксиальный кабель RG58/U на практике дает очень существенные потери полезного сигнала. Он рассчитан на работу с частотой не более 1 ГГц (согласно техническим характеристикам и паспортным данным), а частота 2,4 ГГц, на которой работает большинство моделей роутеров, является для этого кабеля «запредельной». Конечно, кое-как он «вытягивает» полезный сигнал, если предполагать, что можно довольствоваться ослаблением 0,8 дБ/м кабеля.

Представим себе, что потери сигнала (ослабление) увеличиваются пропорционально длине кабеля (на погонный метр); с учетом использования совместно с данным кабелем антенны с небольшим усилением, к примеру 6 dbi, он становится для наших экспериментов малопригодным. Данный пример весьма показателен для того, чтобы понимать, насколько важен выбор не только роутера, но и кабеля и антенны.

Чуть лучшие (но все же далекие от оптимальных) характеристики имеет коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом RG-6U. В моем случае, когда дом соседа расположен на расстоянии 66 м, приходится «сберегать» каждый децибел. Лучше всего себя зарекомендовали кабели RJ-8X и AWG16 производства стран ЕС (волновое сопротивление 50 Ом). Также рекомендовал бы коаксиал URM67 (внешний диаметр 10 мм), но надо иметь в виду, что этот кабель практически не сгибается. Хотя и в этом можно найти определенный «плюс», поскольку Wi-Fi-антенна с весом до 1 кг (большинство современных) с помощью такого «жесткого» кабеля может крепиться уже сама по себе – как на твердом стержне. В этом случае его длина (в выносной части – «стебле») не должна превышать 1 м.

 

2.7.2. Как определить полезный материал для самостоятельного изготовления корпуса антенны Wi-Fi

Берем стакан с водопроводной водой, накрываем его крышкой и помещаем в рабочую камеру микроволновой печи. Включаем СВЧ-печь в режим 500 Вт на 2 минуты. По истечении указанного времени вода в стакане существенно нагревается. Открываем микроволновую печь, пробуем крышку на стакане тактильно (руками).

Крышка, пропускающая СВЧ, останется холодной – она нам подходит. Нагревающаяся за 2 минуты (даже незначительно) крышка свидетельствует о том, что она частично поглощает волны; ее применять в данном случае нежелательно.