Ловимо чужий WiFi на відстані 1 км

image

У минулій статті ми розглянули варіанти збільшення зони покриття WiFi роутерів з зовнішніми штировими антенами. Але розглянемо ситуацію «з іншого боку», якою вбудований мережевий адаптер ноутбука або ПК погано бачить мережу, в внаслідок чого сигнал WiFi приймається з низьким рівнем, а в деяких випадках, потрібна WiFi мережу 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 у кращому випадку виловлюється 1-2 поділки мережі;
  На лавочці на вулиці, де через дорогу є кафе з безкоштовним Wi-fi, до якого начебто і рукою подати, але рівня не вистачає;
  Живете з родичами або друзями сусідніх будинках, у вас є WiFi, а у них якоїсь причини немає і  б здорово його передати їм без проводів.

І безліч подібних ситуацій, які ми опиняємося регулярно.
Отже, які варіанти рішення цієї задачі? Першим приходить в голову варіант використання зовнішньої антени для збільшення дальності дії адаптера, але до жаль, адаптер вбудований та зовнішнього антенного входу для підключення антен у нього немає.

Можна використовувати USB WiFi адаптер з зовнішньої штирьовій антеною для кращого ефекту (малюнок 1). Однак, це не дасть відчутного збільшення радіусу дії. Справа в те, що така штирьова антена буде ненаправленою, а коефіцієнт підсилення при її габаритах буде невисоким, в внаслідок чого збільшити зону дії адаптера в рази не вийде.

image
Малюнок 1. USB WiFi адаптер з зовнішньої штирьовій антеною

Можна використовувати USB WiFi адаптер з антенним роз'ємом і підключити до нього спрямовану антену, однак дана конструкція буде досить громіздкою і складною. Все не масовий варіант, адже не кожен захоче городити таку конструкцію. Так і не дешево це вийде.
У зрештою, можна використовувати звичайний WiFi роутер і підключити його за витій парі до ноутбуку, однак, знову ж, 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, 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 ньому.

image
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 ним на великій відстані.

За основу була взята патч-антена з коефіцієнтом підсилення до 15 дбі, що має яскраво виражену діаграму спрямованості в діапазоні частот 2.4-2.5 ГГц. У корпусі з радиопрозрачного пластику розташована антена і плата WiFi адаптера на базі чіпсету RTL8188, сполучені між собою коаксіальним кабелем довжиною близько 10 см, що зводить втрати ВЧ сигналу в такої 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 ноутбуку 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 омічні втрати шинах живлення, і це може призвести до того, що пристрій не буде визначатися комп'ютером, або періодично «відвалюватися».

Щоб не бути голослівними в оцінках дальності роботи нашого пристрою, нижче наведемо результати випробувань у 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 2.4 ГГц 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 2-му поверсі виробничого приміщення і спрямований на дорогу, якою буде віддалятися від приймача наш інженер з передавачем.

У якості передавача WiFi сигналу використовувався портативний роутер з автономним живленням (малюнок 3). Роутер підключений до 4G мережі та роздає WiFi мережу   MF90PLUS_A5B14F.

image
Малюнок 3. Портативний роутер з автономним живленням

image
Малюнок 4. USB WiFi адаптер з ненаправленою антеною

Тестуємо «WiFi Agent» в промзоні
Отже, вимірювання проводилися в міських умовах, промзоні   досить щільна забудова 2-3 поверховими корпусами виробничих будівель, приймач розташовувався на висоті 2 поверху виробничої будівлі, що також ускладнювало прийом сигналу. Вимірювання проходили на за 163 метри між приймачем (WiFi адаптером) і передавачем (роутером).

Для початку в якості приймача використовуємо звичайний USB WiFi адаптер (див. малюнок 4), на базі чіпсету RTL8192 з вбудованою ненаправленою антеною. Підключимо його до ноутбука запустимо утиліту InSSider Home (або будь-яку іншу зручну вам) для моніторингу рівня WiFi мережі (див. малюнок 6).

На рисунку 5 показаний профіль місцевості, де проводилися випробування.

image
Малюнок 5. Профіль місцевості, де проводився перший експеримент

image
Малюнок 6. WiFi мережі, видимі через звичайний USB WiFi адаптер на базі RTL8192

Як бачимо, рівень мережі дуже слабкий (-87dBm), ми ледве змогли підключитися. До жаль, час очікування відповіді сторінки сайту вимірювача швидкості минув і дані навіть не були завантажені.
Візьмемо якості приймача USB WiFi антену направленої дії «WiFi Agent». (див. рис. 7-8), підключаємо її до  ж USB-порту ноутбука замість звичайного USB WiFi адаптера.

image
Малюнок 7. Антена направленої дії «WiFi Agent».


Малюнок 8. WiFi мережі, видимі через WiFi Agent

Рівень сигналу мережі зріс на 15 dB до -72 dBm. Також, вдалося знайти ще 2 нових мережі.

Проведемо замір швидкості (див. малюнок 9).

image
Малюнок 9. Вимірювання швидкості з'єднання під час використання WiFi Agent
При подальшому видаленні передавача пряма видимість втрачається із-за дерев і будівель, що знаходяться на радиотрассе, тому експеримент був завершений.

Результати першого експерименту
У внаслідок першого експерименту, в умовах складного прийому НВЧ сигналу, був досягнутий стабільний прийом WiFi мережі (рівень -72 dBm) на відстані 163 метри прямий. Може здатися, що це порівняльне малу відстань, але треба розуміти, що в якості джерела сигналу (передавача) використовувався портативний автономний роутер з вбудованою антеною, який рівнем підсилення антени і випромінюваної потужності поступається звичайним кімнатним роутера з виносний штирьовій антеною.

Дальність прийому «Wi-Fi Agent» буде залежати не від нашої антени (приймача), але і від передавача (роутера), якою ви хочете підключитися. Ми заявляємо про з впевненістю, 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 великому видаленні від передавача при прямій видимості в відкритому просторі, причому між приймачем і передавачем на радиотрассе не повинно бути яких-небудь серйозних перешкод для проходження НВЧ сигналу. Для дотримання всіх цих умов вимірювання проводилися на 7 поверсі дев'ятиповерхового житлового будинку. У якості приймачів використовувався USB WiFi адаптер на базі чіпсету RTL 8188 з ненаправленою антеною і наш пристрій.

Як і в першому експерименті, спочатку проведемо вимірювання з звичайним USB WiFi адаптером. Підключіть адаптер до ноутбуку, запускаємо утиліту для моніторингу WiFi мереж. На рисунку 10 показано список мереж, які бачить адаптер. &Nbsp; числі є мережа з адресою будинку «Antonova d_.kv._» з низьким рівнем сигналу -88 dBm, за нею і будемо стежити. Зверніть увагу на рівень сигналу інших мереж, представлений на  ж малюнку на діаграмі нижче, він досить невисокий.


Малюнок 10. Список мереж, видимих через звичайний USB WiFi адаптер на базі RTL 8188

Підключимо наш виріб і знімемо показання (малюнок 11). Рівень вимірюваної мережі піднявся до -79 dBm, і в загалом рівень сигналу інших мереж також зріс. Оцінимо відстань до передавача.

Для цього побудуємо профіль траси, враховуючи, що знаємо будинок, в якому розташоване джерело досліджуваної нами мережі (малюнок 12). У результаті вимірювань ми отримали дальність прийому 1.02 км, при цьому різниця в посилення сигналу щодо WiFi адаптера з ненаправленою антеною склала 9 dB 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 яким-небудь WiFi адаптером для моніторингу рівня WiFi мереж*

Windows:
» WirelessNetView
» NetSpot
» Free Wi-Fi Scanner

Linux:
» LinSSID
» iwScanner

OS X:
» NetSpot

Зверніть увагу, що деякий софт може бути представлений у вигляді демоверсії і мати умовно-безкоштовне розповсюдження.

Наостанок зробимо відступ. Один з наших покупців, ознайомившись з нашим пристроєм був сильно здивований його можливим застосуванням і написав нам   зробили обладнання для крадіжки WiFi!

Звичайно, зловмисник може використовувати WiFi Agent» для протиправних цілей. Але, з таким же успіхом можна звинуватити продавців топоров те, що новий «Розкольників» купить сокиру і нападе на стару лихварку. А вже продавці посуду — це взагалі посібники злочинців. Тут і ножі, і качалки, і страшне знаряддя   чавунна сковорода.

У світлі останніх прийнятих законів, необхідно відзначити, що наш пристрій не містить собі яких-небудь шифрувальних криптографічних 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 «крадіжки» ні на йоту простіше, ніж штатний WiFi адаптер для ноутбука.

Ми вважаємо, що питання використання яких-небудь пристроїв в рамках закону це прямий обов'язок споживача. Тому, звичайно ж, здійснюючи будь-яку дію, завжди необхідно пам'ятати про правовий бік питання.

Ми рекомендуємо використовувати «WiFi Agent» в ситуаціях, коли штатний WiFi адаптер вашого ноутбука або ПК приймає сигнал WiFi мережі з низьким рівнем, а також випадках, коли вам необхідно користуватися мережею WiFi, перебуваючи на великому видаленні від роутера.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.