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Como aumentar o alcance da sua rede wireless

Posted by Paulo em 25/11/2011

Wi-Fi Alliance logo

Image via Wikipedia

Este post tem prazo de validade porque os links inseridos nele levam a produtos que podem desaparecer do site de uma hora pra outra. Se você encontrar os links quebrados, por favor me avise que coloco novos links.

Algumas pessoas já entraram em contato comigo, através dos comentários, em busca de ajuda sobre como resolver problemas de comunicação de redes 3G em locais afastados dos centros urbanos, ou próximos, mas com obstáculos entre seus modems e a antena mais próxima da operadora. Pois bem, hoje vou colocar aqui uma possível solução para problemas como esse, gastando relativamente pouco e melhor do que continuar implorando para sua operadora oferecer o sinal na sua propriedade.

Já comentei neste blog sobre o portal chinês de compras Dealextreme. Tem coisas incríveis que dá pra fazer com os badulaques que eles vendem lá. Vamos dar um exemplo prático:

Suponha que você esteja num sítio, localizado em um local relativamente próximo a um centro urbano, onde exista uma ERB da sua operadora e, em determinados locais da propriedade você consiga um bom sinal e velocidades razoáveis mas, onde realmente é necessário (na casa), o sinal é fraco ou inexistente.

Imagine, também, que você não tenha uma fonte de energia disponível no local onde o sinal é bom, mas tenha uma “visada” do local para onde quer levar o sinal. Como no desenho abaixo:

Agora, imagine que você possa instalar um pequeno aparato que pudesse capturar o sinal do 3G da operadora no alto do morro e retransmiti-lo, na forma de um sinal Wi-Fi para a sede da fazenda, utilizando aparelhos baratos e fáceis de comprar e instalar.

Supondo que você já tenha o seu modem 3G, seria interessante você adquirir um roteador que tenha uma interface USB para receber seu modem. Um aparelho como este ou este. Note que o primeiro possui uma entrada USB para seu modem 3G, um adaptador USB para ethernet (rede cabeada), bateria e carregador. O segundo não possui bateria, mas possui os outros itens. Se o seu problema é espaço, talvez este seja melhor.

Agora que você conseguiu transformar seu sinal 3G em um sinal de rede cabeada, vamos conectá-lo em um access point como este, ou este, através de um cabo UTP com um conector RJ-45 em cada ponta. Mas a anteninha desses APs são muito pequenas e o sinal gerado por eles é muito fraco. Portanto precisamos aproveitar cada mísero microwatt de sinal de forma racional. Para isso, vamos direcionar o sinal em direção à casa através de uma antena direcional como esta, ou esta. Note que uma é para aplicações externas e a outra para aplicações internas (não pode ficar exposta ao tempo).

Ainda falta a parte de energia. Como é que vamos manter esse aparato funcionando em um local onde não há uma fonte de energia disponível?

Bom, primeiro vamos calcular quanto de energia precisaremos para fazer essa parafernália funcionar:

  • Access Point: 5W máximo (leia na etiqueta colada no produto, a tensão de alimentação e a corrente de consumo máxima, multiplique uma pela outra e terá a potência máxima de consumo);
  • Modem 3G: 2W
  • Roteador 3G: 2W

Arredondando, precisaremos de uma fonte de energia que nos forneça cerca de 10W de energia elétrica. Uma bateria de carro selada pequena, com capacidade de 45 Ah, custa cerca de 150 reais e pode fornecer uma potência de 600W, aproximadamente. Isso significa que ela demoraria cerca de 60 horas para descarregar completamente, alimentando nosso arranjo de aparelhos. Baterias com capacidades maiores custam mais caro, mas podem oferecer um tempo maior de funcionamento (e um tempo maior de recarga também).

Para racionalizar o uso da energia, pode-se ter uma bateria de backup, assim, enquanto uma está alimentando o circuito, a outra pode ser recarregada via bateria do carro ou através de um carregador como este. Note que a carga desse carregador é lenta, portanto tenha em mente que você pode ficar algum tempo sem energia para alimentar o sistema. Portanto, verifique na prática, quanto tempo leva para uma descarregar e quanto tempo leva para carregar. E compre baterias em número suficiente para fazer o rodízio sem ter problemas de interrupção.

Mas tem mais um problema: as fontes de alimentação fornecidas com os aparelhos são para corrente alternada (127V/220V). Aqui você tem duas opções:

  • Ou utiliza seus dons com a eletrônica e monta alguns reguladores de tensão para alimentar os aparelhos a partir da bateria,
  • Ou, caso não tenha intimidade nenhuma com a eletrônica, adquire um conversor CC/CA como este para gerar 110V/220V AC para as fontes de alimentação deles.

Ainda falta a última parte: a recepção na casa.

Em casa, podemos utilizar uma antena como esta para receber o sinal. Se for necessário distribui-lo para mais de um computador, você pode utilizar pequenos switches por cabo, ou o próprio adaptador de rede wireless do notebook para compartilhar o link, exatamente da mesma forma que se faz com modems ADSL nas residências.

Recomendações:

Lembre-se de que as antenas precisam estar apontadas uma para a outra para que o sistema funcione. Quanto menos obstáculos entre elas melhor será o rendimento, portanto, procure uma visada direta entre elas e evite paredes, árvores, construções (principalmente caixas d’água) no meio do caminho. O alcance desse sistema depende da potência dos transmissores conectados às antenas (Access Point e adaptador wireless do computador). Não fiz testes, mas imagino que um sistema montado com carinho e cuidado possa chegar a algumas centenas de metros de alcance. Só a experiência vai dizer.

Somando todo o aparato:

2 baterias de carro novas – R$300,00

1 Roteador 3G – R$50,00

1 Access point – R$60,00

1 inversor de 12V para 220V – R$40,00

1 Antena externa para wifi – R$25,00

1 Antena interna para wifi com adaptador de rede e conexão USB – R$40,00

2 Conectores para bateria e cabos de alimentação – R$10,00

1 Carregador solar para bateria (opcional) – R$65,00

1 Caixa plástica de alta resistência para acondicionar os aparelhos e protegê-los das intempéries – R$30,00

1 Poste de madeira para instalar o sistema – R$5,00

 

Total: R$625,00 (com carregador) ou R$560,00 (sem carregador)

Pode-se economizar mais comprando baterias recondicionadas e reaproveitando material de sucata como parafusos, caixas, conectores, cabos, etc.

Conclusão

O objetivo deste post não é fazer propaganda do site Dealextreme, ou dos produtos listados. O objetivo é mostrar que, com pouco conhecimento técnico, mas com boa vontade, imaginação e alguma habilidade manual, é possível melhorar bastante as condições em locais afastados dos centros urbanos que utilizam a tecnologia 3G.

Lembre-se de que, para compras no exterior, a cota é de 50 dólares por pedido. Portanto, para evitar de pagar impostos sobre a importação de produtos por ultrapassar a cota, há duas opções: ou fazer vários pedidos espaçados de alguns dias, que não ultrapassem o valor da cota, ou juntar mais pessoas para que cada uma faça parte do pedido.

Por último, lembre-se que se você não experimentar, nunca vai saber se dá certo. Você pode até perguntar para outras pessoas, mas só vai saber com certeza se as coisas dão certo, se tentar.

Se você se interessou pelo projeto, mas não quer fazer a parte técnica (a tal das habilidades manuais), entre em contato comigo. Posso assessorar a instalação de um sistema como esse pra você.

 

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16 Respostas to “Como aumentar o alcance da sua rede wireless”

  1. jackson miranda dos santos said

    boa noite paulo said,exemplo vc esta enfrente a uma escola existe sinal 3g vivo mas vc entra na escola vai para o laboratorio instala um midcom 910 e nao há sinal de rede ,dai vc ve onde tem melhor sinal instala uma antena 2,1 com 17 dbi direciona para o centro da cidade mais proxima onde há sinal de rede ou para a erb mais proxima e nao pega ,nao ha sinal de rede porque isso acontece ,o conector que vai no adpatador q vai no roteador midcom tem um furo e preciso solda-lo certo seria so por isso ,porque sem solda ja funcionou e tbm nao funcionou .obrigado

  2. jackson miranda dos santos said

    boa noite ,gostaria de saber porque existe sinal de cobertura enfrente de uma escola e vc instala uma antena direcional de 17 dbi 2,1ghz e a internet não pega .

  3. miguel oyarzabal said

    Bom dia, eu estou precisando uma conexão wireless para a fazenda, o meu problema é igual o desenho, só que pensei em uma conexão ADSL na cidade e receberia o sinal no morro e repetiria o sinal para a sede, qual os componentes que eu precisaria?

    • Paulo said

      Bom dia.

      Vai depender das distâncias envolvidas. Basicamente, roteador ADSL com wireless, amplificador bidirecional e antena.

      • miguel oyarzabal said

        Ola, as distancias da cidade ao morro 10km livre da visada, e do morro a sede 3km, qual amplificador bidirecional?

      • Paulo said

        ADSL não chega no morro. A distância máxima para ADSL é 3 a 6 km. Para ADSL2 e ADSL2+ é ainda menor.

        Não tenho ideia do amplificador e sem ver as condições do local não dá pra “chutar”.

  4. warley said

    Boa noite, li sobre 3g rural e me encaixo no texto sobre a distância das torres. Pois bem gostaria de saber se podes me indicar quais equipamentos comprar, pois necessito colocar uma torre no alto para captar o sinal e jogar para meu sítio há 500 metros. E também preciso de um usar uma base de telefone fixo através de interface e fio de telefone comum até a residência. Sei que tem links no texto para a compra dos produtos mas como achei o texto um pouco antigo tenho medo de estar comprando algo ultrapassado. Achei um aparelho no mercado livre: http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-530146049-roteador-dwr-512-3g-chip-net-modem-adsl2-300mbps-d-link-_JM …. por exemplo eu usando este quais mais tenho que adquirir, antenas etc!!!! Desculpe a ignorância sou PRF mas dessa parte de redes entendo nada…se podes me ajudar agradeço!!!

    • Paulo said

      Bom dia, Warley.

      Se você achou o texto antigo, minha sugestão é que você procure no próprio site que indiquei por equipamentos mais novos. Pessoalmente, não vejo como algo dessa natureza possa ser “ultrapassado”. Usamos a mesma técnica de rádio frequência há mais de um século.

      Abraço.

  5. Medson said

    Boa noite Paulo, espero que esteja bem. Parabenizo, voce pelo post, pois muito explicativo e tirou muitas duvidas em relação ao problema que aqui estou. Porém gostaria ainda resta uma duvida, que gostaria, se puder, me ajudar, apesar do tempo do posta. Mais é o seguinte, a situação aqui é semelhante a apresentada na sua figura, minha duvida é se na residencia, onde receberá o sinal eu poderia utilizar um ap como cliente para capturar o sinal atraves da wireless e distribuir, em rede cabeada ou wireless dentro da residencia. Desde ja agradeço e mais uma vez parabéns.

    • Paulo said

      Bom dia.

      Pode, sim. Mas lembre-se de que as configurações do AP da casa serão diferentes da que vem de fábrica.

      Abraço.

  6. Montoya said

    Amigo, gostaria que vc tirasse algumas duvidas aqui…

    recentemente, me mudei para zona rural e tentei colocar uma internet na minha casa (na verdade, a unica da região que não é 3g , a receptividade da mesma é horrivel na area, independente da operadora) ! a distancia entre a residencia e a torre (emissora TV + internet) deve ter aproximadamente 6/7 KM (não tenho tanta certeza)…

    Nessa semana veio uma equipe da empresa, instalar as antenas para a internet ! Daí surgiu o problema, as antenas deles são direcionais (acho que chama assim), elas devem estar apontatas na direção da torre emissora do sinal, só que a casa do meu vizinho é repleta de arvores gigantestas e bem proximos uma das outras, assim não havendo muito espaço entre elas, impossibilitando o sinal !

    Minha ideia é a seguinte: colocar uma especie de cano de metal (a ser escolhido) de seis metros tendo como base a estrutura da caixa d’agua (dois metros desse cano serão fixos na caixa), que possue aproximadamente o mesmo tamanho, e na extremidade desse cano instalar a antena da empresa (que vem com outro suporte de aproximadamente 3 metros – ultrapassando assim o tamanho das arvores), e para impedir que a mesma se mova, instalar nas laterais cabos de aço fixo ao chão !

    Minhas duvidas são:
    1º: A empresa possui sinal na região (tanto que a casa de um vizinho possue a internet, e não tem nenhuma arvore nas suas redondezas), será que com essa loucura toda será possivel receber finalmente o sinal ?

    2º: Uma “torre” desse tamanho é necessario o uso de para-raios ? A riscos dela se encontrar perto da caixa d’agua (eu pessoalmente acho que sim :S) ?

    3º: A “torre” irá se encontrar num tamanho exagerado (as arvores devem entre 9 metros aproximadamente) ?

    Abraços

    • Paulo said

      Olá.

      Respondendo às suas perguntas:
      1 – Muito provavelmente, sim. 6/7 km não é nenhum bicho de sete cabeças para uma antena direcional.
      2 – Acho bom você consultar as leis do seu município com relação a construção de torres. Em geral, não só é preciso para-raios, mas também luzes de sinalização para evitar colisão com aeronaves. Acho que 9 metros ainda não é uma altura que isso seja obrigatório.
      3 – Torres de antenas de radio-amadores costumam ser bem mais altas do que 9 metros. A questão é: quanto você está disposto a gastar nisso?

      Uma vez, coloquei uma antena de TV a 10 metros de altura em uma residência, suportada por um cano de aço de 3/8″. Foi preciso colocar estaios para evitar que o cano envergasse.

      Abraço

  7. Show de bola esse artigo!

  8. AIRTON BARROS said

    Olá, Favor me informar se estes preços em Real estão comtaiveis com o preço em Euro ou Dolar exibido no site ou se tem condições de se comprar cada componente deste aqui no brasil?
    Agradecido.

    Airton

    • stellarium said

      Que preços? O site Dealextreme dá os preços aproximados em reais, também. É só escolher na caixa de seleção.
      Pra comprar no Brasil, pode até ser que você ache, mas vai ser duas vezes o preço de lá, pelo menos.

      Abraço.

      • AIRTON BARROS said

        Olá.
        Preciso de sua acessoria para a instalação de um sistema desse para a fazenda, aqui onde trabalho.
        As condições geográficas são idênticas a figura 1 do seu post.
        Se lhe interessar me diga quanto custa seus serviços, qual é a forma de pagamento e se pode me enviar até 30/11/2011 um esboço básico do projeto para que eu apresentar aqui na fazenda para que seja aprovado.
        Airton

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