Freitag, 19. April 2019

Outdoor WLAN Hotspot aus Powerline Adapter bauen

Unser Grundstück hat etwa 2000m² und ich habe es geschafft auch im entferntesten Winkel perfekten WLAN Empfang zu haben. Wirklich in jedem Winkel? Na gut, außer auf der Terrasse, da ist der Empfang wirklich grottenschlecht...ein regelrechtes Funkloch. Darum habe ich mir aus einem Fritz!Powerline 1260E eine Outdoor Version gebaut.

Natürlich hätte auch ein WLAN Repeater wie zB. der Fritz!Repeater 1750E die Hürde (annähernd) überwunden, allerdings sind die Außenmauern unseres Hauses (Altbau) etwa 60cm dick, was das Signal ziemlich einbremsen würde.
Da ich aber meine restlichen PLC (=Power Line Comunication) Adapter am Outdoor/Nebengebäude Stromkreis betreibe, dieser auch die Terrasse versorgt, habe ich mich dazu entschieden meinen Hotspot über Powerline zu betreiben. Kabellänge ist etwa 20m so dass ca. 800-1000Mbit Datendurchsatz Brutto möglich sind.
Zur Optimierung des Datendurchsatzes von diesen PowerLan Adaptern habe ich hier schon einen Beitrag geschrieben.

Grundsätzliches

Diese PLC Adapter prägen hochfrequente Ströme in das vorhandene Stromnetz ein, welche dann über einen zweiten Adapter wieder ausgelesen werden. Werden am gleichen Stromnetz noch andere elektrische Geräte betrieben, können diese die Kommunikation beeinträchtigen, was zu einer Reduktion der Datenrate führt. Zusätzlich sollten die Adapter dieser Geschwindigkeitsklasse  (1200Mbit) an der gleichen Phase Betrieben werden, damit die MIMO Technologie ihre Stärken ausspielen kann: Datenübertragung über 2x2 anstatt 1x2 Leitungen.
Die Kommunikation läuft verschlüsselt ab, so dass der Nachbar nicht die Daten auch mitlesen kann.
Kauft man die Adapter im Set verfügen diese bereits über die gleiche Verschlüsselung, müssen diese nicht zusätzlich gepaart werden - einstecken und wohlfühlen.

Da die "Powerline Comunication" (so wird der Standard genannt) standardisiert ist, lassen sich auch Adapter der früheren Generation, also Geräte mit maximal 500Mbit, mit welchen der neuen Generation (1200Mbit) mischen und das auch Hersteller übergreifend.
Ich verwende die Adapter des Berliner Herstellers AVM, besser bekannt als Fritzbox, da ich mit diesen gute Erfahrungen gemacht habe. Zum einen Laufen sie sehr stabil und viel wichtiger: die Dinger haben bis jetzt alles überlebt was ich mit ihnen angestellt habe, und das war einiges.

Welche Datenraten braucht man?

Der Otto Normalverbraucher, der nur am Handy Internet surfen will, wird wohl mit der 500Mbit Klasse das Auslangen finden. Klar, wenn der eigene Internetanschluss mit nur wenigen MBit ins Haus tröpfelt, braucht man auch Intern keine schnelleren Kommunikationswege.
Anders schaut es allerdings aus, wenn im Heimnetz Netzwerkfestplatten, netzwerkfähige Satellitenreceiver, Spielekonsolen o.ä. betrieben werden. Da muss man auch im Heimnetz auf ausreichend Datenrate acht geben. Und das ist der Grund warum ich mich für den Fritz!Powerline 1260E entschieden habe. Hier ist AC-WLAN mit an Bord und das Laden der Fotos von der Netzwerkfestplatte funktioniert ohne weitere Verzögerungen.
Hier der (allerdings bereits veraltete) Bericht von meinen Heimnetz.

Wetterfestes Gehäuse

Die Adapter sind leider allesamt nicht für den Außeneinsatz geeignet. I.d.R. reicht es aber diese vor Regen und direkter Sonneneinstrahlung zu montieren. Am sichersten ist es daher den Adapter in einem wasserdichten Gehäuse zu verpacken und dieses an einen schattigen Ort zu platzieren. Allerdings sind diese Gehäuse optisch nicht ansprechend, so dass ich mir was anderes einfallen lassen musste. Nach einigen Suchen bin auch auf diese Gartensteckdose gestoßen, welche es auch durch die Design-Abteilung (meine Frau) geschafft hat:













Die Steckdosenleiste ist wie gemacht für einen 1260E was die Innenabmessungen betrifft. Allerdings hatten Steckdosen derart hohe Umrandungen, dass sich der Powerline Adapter nicht richtig einstecken lies.

Ausgebaut wird das Problem ersichtlich:
Darum habe ich zwei von den Steckdosen durch eine niedrigere Bauform ersetzt. Da die verbauten Steckdosen IP54 zertifiziert sind, sollten die Neuen das ebenso sein. Diese IP54 Steckdosen sind niedriger und die Löcher für die Befestigungsschrauben passen auch überein.









Der Rand ist deutlich niedriger (gelber Pfeil).



Zum Glück lässt sich die Gartensteckdose recht leicht zerlegen, sowie auch die Steckdosen tauschen:
















Ein sauberer Aufbau, da kann ich gar nicht meckern.



Wichtig: Obwohl die untere rechte Steckdose eigentlich nicht verwendet werden kann, muss auch diese getauscht werden, sonst wäre das Gesamtsystem nicht mehr dicht. 

Zusätzliche Maßnahmen

Die Steckdose ist natürlich nur dazu vorgesehen, nur Kabel mit Schukostecker ein zu stecken. Darum hatte ich weitere Abdichtungsmaßnahmen vorgesehen: Für Fester und Türen gibt es recht günstige Dichtbänder, welche auch unter ein Einfluss von Kälte und Feuchte kleben bleiben.
Diese habe ich an etwaige Eintrittsstellen von Feuchtigkeit geklebt.

















Besonders die Abdichtung an der Oberseite ist sinnvoll, da sie hier als "Tropfnase" agiert (unterstes rechts Bild - die senkrechte Dichtung). Wenn die Gartensteckdose etwas schief steht könnte so Wasser in den Innenraum gelangen, was mit dieser Dichtung verhindert wird. Ich habe dann noch direkt auf die Tür ein zusätzliches Band geklebt, welches in meinem Fall nun komplett abdichtet.


Regenprüfung

Von der Theorie zur Praxis. Bei strömenden Regen habe ich das Gehäuse mitten auf unsere Terrasse gestellt und um halb-Stunden Takt um 90° gedreht. Kein Wasser gelangte in den Innenraum, weshalb ich nun meinen WLAN-Hot Spot ohne schlechtes Gewissen unter dem Vordach platziert habe.




Der absolute Härtetest fand aber in der Dusche mit rundum schrägem Wasserstahl statt. Wenn so kein Wasser mehr im Innenraum zu sehen ist, kann man von ausreichendem Schutz ausgehen. Sollte das wer nachbauen, empfehle ich dem Test in der Dusche, da ich diese Art von Gehäusen deutliche Toleranzen haben.  Ein Test mit Hochdruckreiniger wär aber übertrieben ;-)


Aufstellungsort und Thermik

Dieser Hot Spot darf nicht direktem Sonnenlicht ausgesetzt werden, was den Innenraum locker über 70°C aufheizen würde.  Getestet werden diese Indoor Geräte normalerweise bis 45°C, was generell in der Consumer Elektronik üblich ist (ich hatte ja in diesen Bereich jahrelang gearbeitet...). Eine massiv verkürzte Lebensdauer wäre die Folge. Sowas kann auch vom Hersteller nachweisbar sein, warum ich die Finger davon lassen würde. Ganztägiger Schatten ist daher die richtige Wahl.
Meine Messungen ergaben bei 25°C Außentemperatur eine Innenraum Temperatur von 34°C. Bei Wind sogar etwas weniger. Darum kann davon ausgegangen werden, dass die Temperatur in der Gartensteckdose nicht über 45°C schreitet auch wenn 35°C Außentemperatur herrschen.
Das Gerät wird auch nicht gleich kaputt gehen, wenn mal 2-3°C mehr anliegen. Es verringert aber die Lebensdauer. In der Nacht kühlt es meist deutlich ab und in den Wintermonaten habe ich den Powerline-Adapter ohnehin nicht im Betrieb, was die Lebensdauer wieder deutlich erhöht.
Ehrlich gesagt war ich erleichtert, als die Innentemperatur nicht über 45°C hinaus ging. Mir persönlich, als Entwickler, wären einige Gräder mehr egal, aber das kann ich hier nicht rein schreiben: "Wird scho passen..." wie der typische Österreicher zu sagen pflegt ;-) . Es muss schon fundiertes und erprobtes Wissen sein.

Betrieb

In der Mesh-Übersicht präsentiert sich mein "Stromleitungsnetzwerk" dann  so:
Wie zu erkennen ist (an dem kleinen Koffer vor dem iPhone) funktioniert auch das WLAN-Gästenetz, was gerade auf der Terrasse wichtig ist, wenn man zB. mit seinen Gästen nicht sprechen mag ;-)
Warum braucht man ein Gästenetz? Ganz einfach: Gäste sollen keinen Zugriff auf meine Festplatten, SmartHome, etc. haben, deswegen gewährt ihnen die Fritzbox (sprich der Internetrouter) nur Zugriff auf das Internet und nicht auf das Heimnetz.


Im Übrigen ist der LAN-Anschluss auch noch zugänglich:
Das Gerät lässt sich somit im vollem Umfang nutzen!


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