У минулій статті ми розглянули варіанти збільшення зони покриття WiFi для роутерів з зовнішніми штирові антенами. Але розглянемо ситуацію «з іншого боку», в якій вбудований мережевий адаптер ноутбука або ПК погано бачить мережу, в результаті чого сигнал WiFi приймається з низьким рівнем, а в деяких випадках, потрібна WiFi мережа не видно зовсім. Звичайно слід розуміти, що вбудований WiFi адаптер не має спрямованої антени і завдання у нього зовсім інші, ніж «дальній прийом».
Перерахуємо кілька ситуацій, коли можна зіткнутися з подібною проблемою.
- На турбазі, в хостелі, санаторії де WiFi є на ресепшені, а в вашому номері в кращому випадку виловлюється 1-2 ділення мережі;
- На лавочці на вулиці, де через дорогу є кафе з безкоштовним WiFi, до якого начебто і рукою подати, але рівня не вистачає;
- Живете з родичами або друзями в сусідніх будинках, у вас є WiFi, а у них з якоїсь причини немає і було б здорово його передати їм без проводів.
І безліч подібних ситуацій, в яких ми опиняємося регулярно.
Отже, які варіанти вирішення цього завдання? Першим приходить в голову варіант використання зовнішньої антени для збільшення дальності дії адаптера, але на жаль, адаптер вбудований і зовнішнього антенного входу для підключення антен у нього немає.
Можна використовувати USB WiFi адаптер з зовнішньої штирьовий антеною для кращого ефекту (рисунок 1). Однак, це не дасть відчутного збільшення радіусу дії. Справа в тому, що така штирьова антена буде ненаправленої, а коефіцієнт посилення при її габаритах буде невисоким, в результаті чого збільшити зону дії адаптера в рази не вийде.
Малюнок 1. USB WiFi адаптер з зовнішньої штирьовий антеною
Можна використовувати USB WiFi адаптер з антенним роз'ємом і підключити до нього спрямовану антену, проте дана конструкція буде досить громіздкою і складною. Все ж це не масовий варіант, адже не кожен захоче городити таку конструкцію. Та й не дешево це вийде.
Зрештою, можна використовувати звичайний WiFi роутер і підключити його по кручений парі до ноутбука, однак, знову ж таки, це не дуже зручний і не найдешевший спосіб на наш погляд. Це рішення має право на життя, але про мобільності і компактності подібної системи можна забути.
Отже, в нашому розпорядженні лише ноутбук або ПК з вбудованим WiFi адаптером, що має малий радіус дії. Завдання: прийняти сигнал віддаленої WiFi мережі з хорошим рівнем. Проаналізувавши ситуацію, ми придумали рішення «WiFi Agent» і хочемо розповісти вам про нього.
Малюнок 2. Рендер пристрої WiFi Agent
Це пристрій - мобільний USB WiFi адаптер з потужною спрямованої антеною, яка дозволяє бачити віддалені бездротові мережі з хорошим рівнем сигналу і підключатися до них на великій відстані.
За основу була взята патч-антена з коефіцієнтом посилення до 15 дБі, що має яскраво виражену діаграму спрямованості в діапазоні частот 2.4-2.5 ГГц. У корпусі з радіопрозорого пластика розташована антена і плата WiFi адаптера на базі чіпсета RTL8188, з'єднані між собою коаксіальним кабелем довжиною близько 10 см, що зводить втрати ВЧ сигналу в такій лінії передачі до мінімуму.
Для підключення антени до комп'ютера, на торцевій частині корпусу виведений USB type B роз'єм, через який пристрій приєднується до ноутбука або ПК за допомогою йде в комплекті USB (type A-type B) кабелю. Користувач може використовувати свій кабель довільної довжини, але в цьому випадку слід пам'ятати, що занадто довгий кабель буде мати високі омические втрати по шинам харчування, і це може привести до того, що пристрій не визначатиметься комп'ютером, або періодично «відвалюватися».
Щоб не бути голослівними в оцінках дальності роботи нашого пристрою, нижче наведемо результати випробувань в різних реальних умовах.
У першому експерименті перед інженерами стояло завдання перевірити можливості «WiFi Agent» в умовах щільної міської забудови. Ми знаємо, що для радіохвиль на частотах 2.4ГГц перешкодами можуть служити стіни будівель і навіть дерева. Для зручності ми вирішили видаляти не приймач (нашу антену), а передавач сигналу: WiFi-роутер. Приймач розташований стаціонарно у вікна офісу на 2-му поверсі виробничої будівлі і спрямований на дорогу, по якій буде віддалятися від приймача наш інженер з передавачем.
Як передавача WiFi сигналу використовувався портативний роутер з автономним живленням (рисунок 3). Роутер підключений до 4G мережі і роздає WiFi мережу - MF90PLUS_A5B14F.
Малюнок 3. Портативний роутер з автономним живленням
Малюнок 4. USB WiFi адаптер з ненаправленої антеною
Тестуємо «WiFi Agent» в промзоні
Отже, вимірювання проводилися в міських умовах, в промзоні - досить щільна забудова 2-3 поверховими корпусами виробничих будівель, приймач розташовувався на висоті 2 поверху виробничого будівлі, що також ускладнювало прийом сигналу. Вимірювання проходили на відстані в 163 метра між приймачем (WiFi адаптером) і передавачем (роутером).
Для початку в якості приймача використовуємо звичайний USB WiFi адаптер (див. Малюнок 4), на базі чіпсета RTL8192 з вбудованою ненаправленої антеною. Підключимо його до ноутбука і запустимо утиліту InSSider Home (або будь-яку іншу, зручну вам) для моніторингу рівня WiFi мережі (див. Рисунок 6).
На малюнку 5 показаний профіль місцевості, де проводилися випробування.
Малюнок 5. Профіль місцевості, де проводився перший експеримент
Малюнок 6. WiFi мережі, видимі через звичайний USB WiFi адаптер на базі RTL8192
Як бачимо, рівень мережі дуже слабкий (-87dBm), ми ледь змогли підключитися. На жаль, час очікування відповіді сторінки сайту вимірювача швидкості минув і дані навіть не були завантажені.
Візьмемо в якості приймача USB WiFi антену спрямованої дії «WiFi Agent». (Див. Рис. 7-8), підключаємо її до того ж USB порту ноутбука замість звичайного USB WiFi адаптера.
Малюнок 7. Антена спрямованої дії «WiFi Agent».
Малюнок 8. WiFi мережі, видимі через WiFi Agent
Рівень сигналу мережі виріс на 15 dB до -72 dBm. Також, вдалося знайти ще 2 нових мережі.
Проведемо завмер швидкості (див. Рисунок 9).
Малюнок 9. Вимірювання швидкості з'єднання під час використання WiFi Agent
При подальшому видаленні передавача пряма видимість втрачається через дерев і будівель, що знаходяться на радиотрасс, тому експеримент був завершений.
Результати першого експерименту
В результаті першого експерименту, в умовах складного прийому СВЧ сигналу, був досягнутий стабільний прийом WiFi мережі (рівень -72 dBm) на відстані 163 метри по прямій. Може здатися, що це порівняльне мале відстань, але треба розуміти, що в якості джерела сигналу (передавача) використовувався портативний автономний роутер з вбудованою антеною, який за рівнем посилення антени і випромінюваної потужності поступається звичайним кімнатним роутера з виносної штирьовий антеною.
Дальність прийому «Wi-Fi Agent» буде залежати не тільки від нашої антени (приймача), але і від передавача (роутера), до якого ви хочете підключитися. Ми заявляємо про це з упевненістю, оскільки нами було проведено безліч тестів пристрої з різними передавачами.
Тестуємо «WiFi Agent» в житловому будинку
У другому експерименті була поставлена мета оцінити можливості антени на великій відстані від передавача при прямої видимості у відкритому просторі, причому між приймачем і передавачем на радиотрасс не повинно бути будь-яких серйозних перешкод для проходження НВЧ сигналу. Для дотримання всіх цих умов вимірювання проводилися на 7 поверсі дев'ятиповерхового житлового будинку. Як приймачів використовувався USB WiFi адаптер на базі чіпсета RTL 8188 з ненаправленої антеною і наше пристрій.
Малюнок 10. Список мереж, видимих через звичайний USB WiFi адаптер на базі RTL 8188
Підключимо наш виріб і знімемо свідчення (рисунок 11). Рівень вимірюваної мережі піднявся до -79 dBm, і в цілому рівень сигналу інших мереж також виріс. Оцінимо відстань до передавача.
Для цього побудуємо профіль траси, враховуючи, що знаємо будинок, в якому розташоване джерело досліджуваної нами мережі (рисунок 12). В результаті вимірювань ми отримали дальність прийому 1.02 км, при цьому різниця в посиленні сигналу щодо WiFi адаптера з ненаправленої антеною склала 9 dB на користь нашої антени.
Малюнок 11. Список мереж, видимих через WiFi Agent
Малюнок 12. Профіль місцевості другого експерименту
висновок
Варто згадати про програми, які можуть допомогти вам при роботі з будь-яким WiFi адаптером для моніторингу рівня WiFi мереж *
Windows:
»WirelessNetView
»NetSpot
»Free Wi-Fi Scanner
Linux:
»LinSSID
»iwScanner
Зверніть увагу, що деякий софт може бути представлений у вигляді демоверсий і мати умовно-безкоштовне поширення.
Наостанок зробимо відступ. Один з наших покупців, ознайомившись з нашим пристроєм був сильно здивований його можливим застосуванням і написав нам - ви зробили обладнання для крадіжки WiFi!
Звичайно, зловмисник може використовувати «WiFi Agent» для протиправних цілей. Але, з таким же успіхом можна звинуватити продавців сокир в тому, що новий «Раскольников» купить сокиру і нападе на стару лихварки. А вже продавці посуду - це взагалі пособники злочинців. Тут і ножі, і скалки, і страшне знаряддя - чавунна сковорода.
У світлі останніх прийнятих законів, необхідно відзначити, що наш пристрій не містить в собі будь-яких криптографічних шифрувальних засобів і не є WiFi роутером. USB WiFi адаптер з спрямованої антеною «WiFi Agent» не використовує будь-які засоби для злому чужих мереж і не робить процес «злодійства» ні на йоту простіше, ніж штатний WiFi адаптер ноутбука.
Ми вважаємо, що питання використання будь-яких пристроїв в рамках закону це прямий обов'язок споживача. Тому, звичайно ж, здійснюючи будь-яка дія, завжди необхідно пам'ятати про правову сторону питання.