Technologie tactique pour TEOTWAWKI: réseau WiFi mobile, étanche

(Suite de la partie 1.)

Vous ne pouvez pas arrêter le signal!

Une grande partie de l’équipement dont je vais parler utilise des communications sans fil pour le contrôle à distance et l’échange de données, il y a donc un certain nombre de dynamiques qui doivent être comprises pour maximiser leur utilisation. Premièrement, il y a les facteurs qui ont un impact sur chaque signal radio:

• Puissance d’émission – Plus la puissance utilisée pour transmettre est élevée, plus le signal est fort et plus il peut être reçu loin. Aux États-Unis, la Federal Communications Commission (FCC) fixe des limites sur la quantité d’énergie pouvant être utilisée pour transmettre.
• Antenne – Plus l’antenne est adaptée à la longueur d’onde souhaitée (ou à une subdivision uniforme de celle-ci – par exemple ½, ¼, etc.) meilleure est la réception. L’emplacement et l’orientation de l’antenne peuvent également avoir un impact sur la transmission et la réception. En général, plus l’antenne est haute, plus elle peut émettre et recevoir, et avoir à la fois les antennes d’émission et de réception dans la même orientation (verticale ou horizontale) aura tendance à améliorer les communications.
• Obstacles – Les obstacles entre deux points de communication peuvent avoir un impact sur la façon dont le signal passe. Cela peut inclure la pluie et la neige.
• Interférence électromagnétique (EMI) – Il s’agit de la perturbation des signaux radio par d’autres sources de rayonnement électromagnétique. La bonne nouvelle est que dans un scénario post-SHTF, les formes les plus courantes d’interférences électromagnétiques (comme les lignes électriques, les fours à micro-ondes et les réseaux WiFi) ne seront probablement pas un problème.
• Distance – En général, plus deux points de communication sont éloignés, moins ils sont susceptibles d’avoir un bon signal.
• Fréquence – Les fréquences plus basses ont tendance à voyager plus loin que les fréquences plus élevées.

Je sais que les puristes de la radio sont probablement en train de grincer des dents à mes simplifications excessives, mais je veux juste donner des idées générales sur la façon dont divers facteurs peuvent avoir un impact sur les communications sans fil. Notez que la plupart des équipements dont je vais parler utilisent un réseau WiFi et une fréquence de 2,4 GHz, c’est donc ce sur quoi je vais me concentrer ici.

Pour les réseaux WiFi, il existe deux types courants: ad hoc et infrastructure. Les réseaux ad hoc sont des réseaux point à point – deux appareils se connectent directement l’un à l’autre pour communiquer dans les deux sens. Les réseaux d’infrastructure ont une sorte de routeur central auquel plusieurs périphériques se connectent et échangent des informations. Certains des équipements dont je vais parler créent leur propre réseau WiFi et vous devez vous y connecter directement avec votre appareil mobile pour le contrôler ou y accéder, ce qui est essentiellement une connexion ad-hoc. Les autres équipements nécessitent qu’un réseau d’infrastructure WiFi distinct soit déjà présent pour se connecter – pour ces types d’appareils, vous pouvez utiliser quelque chose comme un GL.iNET GL-MT300N, qui est un petit routeur WiFi alimenté par USB. J’ai créé un réseau WiFi déployable sur le terrain dans une boîte à l’aide d’un Otterbox DryBox 3250, un routeur GL.iNet GL-MT300N, un petit Batterie USB de 10000 mAh, certains Câbles pigtail SMA, une Câble USB avec interrupteur d’alimentation, un câble USB court et quelques antennes USB à gain élevé.

Le circuit imprimé du routeur MT300N a deux petits Connecteurs U.FL / IPX qui ne sont pas utilisés, afin que vous puissiez ouvrir le routeur (le panneau inférieur se détache), branchez le court Câbles pigtail SMA, percez des trous dans le haut de l’Otterbox pour les connecteurs SMA (et scellez avec du silicone!) et fixez les antennes externes pour augmenter considérablement votre portée.

Une batterie de 10 000 mAh alimentera le réseau pendant plus de 24 heures (selon la charge), et la portée peut atteindre 100 pieds sur un terrain modérément obstrué. Les deux antennes se dévissent et se rangent à l’intérieur de la boîte pour le transport. Vous pouvez créer une version beaucoup plus petite en retirant le routeur et la batterie de leur boîtier et en soudant les connexions. La plupart des équipements discutés ont tendance à avoir une puissance d’émission quelque peu limitée et de petites antennes, ce qui réduit la portée à laquelle ils peuvent fonctionner. Si vous devez augmenter la plage de fonctionnement, plusieurs options sont disponibles:

• Prolongateur de portée WiFi Xaomi – C’est la meilleure chose depuis le pain tranché pour les communications WiFi sur le terrain. Il se branche sur une batterie USB et retransmet les réseaux WiFi qu’il peut voir, généralement avec un signal beaucoup plus fort. Vous pouvez l’utiliser pour les appareils qui créent leur propre réseau WiFi tels que la vidéo de drone, les caméras WiFi, etc. Notez qu’il ne peut être configuré que pour étendre un réseau WiFi à la fois, et vous devez le réinitialiser et le reconfigurer pour gérer un autre un, vous feriez donc mieux d’en acheter quelques-uns et d’en dédier un à chacun de vos appareils. De plus, il n’étend pas les réseaux «non sécurisés» et peut donc ne pas fonctionner avec les appareils qui n’ont pas besoin de mot de passe.
• Antenne externe – De nombreux appareils qui utilisent le WiFi ont une petite antenne qui n’est rien de plus qu’une courte trace de cuivre posée sur la carte de circuit imprimé (PCB). En fonction de l’appareil particulier, il n’est généralement pas trop difficile d’ajouter une bien meilleure antenne externe – voici un exemple de la façon de le faire sur un drone. J’ai mentionné un autre exemple plus tôt avec le routeur GL.iNet GL-MT300N qui a une connexion U.fl inutilisée que vous pouvez utiliser pour brancher une antenne externe.
• Mise à niveau de l’antenne – Si votre appareil est déjà équipé d’une antenne externe (ou si vous en avez ajouté une), la mise à niveau des antennes peut améliorer votre portée de communication. Vous pouvez ajouter un meilleure antenne, Yagi ou Cantenna, ou tout simplement bricolage améliorer vos antennes existantes.

Au fur et à mesure que j’aborderai des appareils spécifiques plus tard, j’inclurai des informations sur la façon dont vous pouvez tirer parti de ces différentes options pour augmenter votre portée pour chacune. Vous devez noter que si vous souhaitez acquérir une véritable compréhension de la capacité de chaque appareil à communiquer dans un scénario de terrain post-TEOTWAWKI, vous devrez les tester dans un environnement qui émule ce que vous verrez dans ce scénario. scénario (comme le milieu des bois). Par exemple, lorsque j’ai acheté le routeur GL.iNet GL-MT300N pour la première fois et que je l’ai testé chez moi, j’ai été assez déçu de la portée jusqu’à ce que je monte un Application d’analyse WiFi et compris à quel point il y avait du bruit EMI dans ma région. J’ai pu voir au moins 5 autres réseaux WiFi en plus des deux surpuissants que je gère dans ma propre maison, et qui ne couvraient même pas d’autres sources d’interférences EMI comme les fours à micro-ondes, les moteurs électriques, les lignes électriques, etc. Le petit mini-routeur avait du mal à surmonter beaucoup d’autres bruits de signal, mais lorsque je l’ai pris avec moi lors d’un voyage en sac à dos et que je l’ai essayé dans une zone où il n’y avait même pas de couverture cellulaire, la portée était considérablement meilleure.

De l’eau, de l’eau partout…

L’eau est insidieuse, et mouiller les appareils électroniques est l’un des moyens les plus rapides de les détruire. Cependant, si vous allez déployer la technologie électronique sur le terrain, vous devrez considérer qu’il pourrait pleuvoir occasionnellement (sauf si vous vivez dans la vallée de la mort), ou vous aurez de la condensation en raison des changements de température et du point de rosée. . La bonne nouvelle, c’est que vous pouvez faire certaines choses pour réduire l’impact de l’humidité sur votre électronique de terrain.

L’approche la plus évidente consiste à s’en tenir à des composants électroniques déjà étanches ou résistants à l’eau. Certains des appareils mobiles dont je parlerai plus tard sont conçus et testés en usine pour résister à l’eau, mais malheureusement, la plupart d’entre eux ne le sont pas. Dans certains cas, comme les caméras dont je vais parler, le fabricant fournit un boîtier étanche pour l’appareil, ou des boîtiers sont disponibles auprès de tiers. Pour les choses qui n’ont pas d’étuis disponibles, j’ai fait quelques petits DIY sacs secs en camo silnylon, je suis descendu d’eBay pour les mettre quand je les déploie sur le terrain. Les sacs aident à les garder au sec et fournissent un peu de camouflage (certains appareils sont blancs ou jaune vif).

Une autre option pour augmenter la résistance à l’eau des appareils électroniques est l’utilisation d’un revêtement enrobant. Il s’agit d’un liquide à base de silicone ou d’acrylique non conducteur que vous «peignez» sur les cartes de circuits électroniques pour les rendre imperméables. Je l’ai utilisé sur la plupart de mes drones, caméras, etc. – tout ce que je prévois d’utiliser à l’extérieur. Il y a une chose à laquelle vous devez faire attention lorsque vous utilisez des revêtements conformes: si vous débranchez tous les connecteurs et retirez le circuit imprimé d’un appareil pour le recouvrir, assurez-vous de ne pas mettre le revêtement sur les prises de connecteur. le tableau. Sinon, les connecteurs seront isolés lorsque vous les rebrancherez et l’appareil ne fonctionnera pas.

Si possible, débranchez les connecteurs, retirez la carte, mettez le revêtement en bas et en haut (en évitant les connecteurs), remettez la carte en place et branchez les connecteurs, puis appliquez un revêtement supplémentaire sur les connecteurs. Cela rendra le démontage beaucoup plus difficile à l’avenir, mais cela offrira une protection supplémentaire. Pour des choses comme les connecteurs de fil de batterie, vous pouvez les envelopper ruban étanche. Cela ne rendra pas votre appareil 100% étanche, mais cela devrait réduire considérablement le risque qu’il cesse de fonctionner en cas d’éclaboussures ou de pluie légère. Si vous avez affaire à quelque chose avec des moteurs électriques (comme un drone), vos options pour l’imperméabilisation de ces composants sont assez limitées.

Pour les connexions externes telles que les antennes, vous pouvez utiliser des joints en caoutchouc ou des joints toriques à la base du terminal avant de visser la connexion ensemble pour minimiser le risque de pénétration d’eau dans le connecteur. Certains types de connecteurs sont disponibles dans des versions étanches, alors faites des recherches pour trouver une option adaptée à vos besoins.

C’est la chaleur…

La chaleur est un autre ennemi potentiel de l’électronique. Chaque composant électronique génère de la chaleur lors de son fonctionnement (y compris les batteries), et trop de chaleur peut détruire l’électronique et même provoquer des incendies. La bonne nouvelle est que l’électronique moderne a tendance à être assez tolérante aux températures plus élevées, et la plupart des fabricants fournissent une plage de températures de fonctionnement dans le cadre de leurs spécifications (généralement au nord de 100 ° F). La plupart des appareils dépendent du rayonnement dans l’air ambiant pour évacuer l’excès de chaleur, donc tant que votre appareil a de l’air plus froid que l’appareil lui-même qui circule autour de lui pendant son fonctionnement, tout devrait bien se passer.

Si vous placez vos appareils dans des boîtiers étanches pendant qu’ils fonctionnent, vous devrez être beaucoup plus conscient de la chaleur qu’ils dégagent afin de ne pas réduire la durée de vie de la batterie ou même de détruire l’appareil. Un certain nombre d’appareils dont je vais parler ont des fentes ou des trous dans les boîtiers pour la circulation de l’air, que vous pourriez être tenté de couvrir pour rendre l’appareil plus résistant à l’eau. Si vous choisissez de le faire, sachez que l’appareil chauffera beaucoup plus rapidement, en particulier lorsque la température de l’air extérieur est plus élevée, vous devrez peut-être limiter la durée d’utilisation de l’appareil pour l’empêcher de surchauffer ou limiter l’utilisation du l’appareil lorsque les températures sont plus fraîches.

(A suivre demain, dans la partie 3.)