Custos e equipamento para rede

Fonte: wirelesspt.net

Uma das perguntas mais frequentes em relação a criar um ponto de acesso é que sobre o tipo de equipamento a adquirir e o seu custo. Este artigo visa em fornecer suficiente informação sobre o equipamento necessário para tal; assim como fazer referência a como e onde adquirir os materiais para construir o seu kit e montar um ponto de acesso.

É de relevo ter em conta que a informação neste artigo poderá ser demasiadamente técnica para alguns interessados não familiares com os conteúdos e neste caso recomenda-se que nos informem no fórum da comunidade sobre o que pretendem fazer tendo em conta um orçamento base sobre o valor monetário que se pretende investir deixando ao nosso cargo a lista de equipamento que recomendaremos.

É ainda importante salientar que como o projecto wirelesspt.net não é patrocinado por fornecedores de hardware, também não anuncia, publicita, patrocina e ou recomenda fornecedores específicos a não ser que sejam entidades ou pessoas sem fins empresariais. Este projecto recomenda que todo hardware mencionado seja adquirido pela internet como por exemplo em sites de leilões no que diz respeito a routers, antenas e outros acessórios. Adicionalmente informamos que sempre que possível adquirimos material em leilões e páginas de comércio electrónico na internet e recomendamos lojas em Espanha ou Alemanha.

No geral os custos para se criar um ponto de acesso (sem antena) iniciam-se no mínimo à volta de 20 euros sendo a sua média de 50 euros para um kit wirelesspt com equipamento single band e 70 euros para dual band podendo no entanto atingir valores muito mais altos se optarmos por uma solução mais elaborada em termos de equipamento e funcionalidades pretendidas assim como a inclusão de antenas.

A escolha de uma antena depende de vários factores:

Todos os valores económicos aqui expostos, são baseados na experiência de compras de membros administrativos wirelesspt.net referentes ao ano de 2014. Todos estes valores por norma tendem em baixar com o tempo e ou poderão ser mais baixos em leilões, novos sites de comércio electrónico europeus ou até serem menores após uma pesquisa mais refinada. Em caso de dúvidas em alguma matéria aqui exposta recomenda-se que nos contactem no fórum da comunidade para esclarecimentos adicionais.

Routers

A escolha de um router irá determinar a taxa de transmissão e largura de banda de uma rede pelo que se recomenda sempre que possível routers que sejam dual band sendo padrão o tp-link wdr3600. No caso de equipamento single band recomenda-se que sejam 300N como o Tp-link wr841nd ou d-link dir 615. Para equipamento 150N vários outros factores devem ser considerados sendo o router de eleição o Tp-link wr703n embora usemos outros que não necessitam de modificações no hardware. Em zonas urbanas recomendamos equipamento dual band para melhor desempenho.

Embora este artigo apenas mencione os modelos em baixo descritos; mais modelos das mesmas marcas assim como outras marcas são suportadas:

Alguns dos modelos actualmente em uso em kits wirelesspt destacamos os seguintes modelos de routers tp-link e routers d-link: 

Referência: Tp-link wdr3600 - (600 N recomendado)
Custo económico em média: 34 €

Referência: Tp-link wdr4300 - (600 N alternativa 1)
Custo económico em média: ? €

Referência: Tp-link wdr4310 - (600 N alternativa 2)
Custo económico em média: ? €

Referência: Tp-link wr841nd (300N)
Custo económico em média: 30 €

Referência: D-link dir 615 (300N)
Custo económico em média: 15 € + 5 € (antena pré modificada por cmsv e firmware instalado. Ver stock wirelesspt.

Referência: Tp-link wr841n (300N)
Custo económico em média: 17 € (requer modificações à antena. Ver Tplink wr841n antena e porta série hack mod by cmsv (youtube wirelesspt)

Referência: Tp-link wr703n (150N 
Custo económico em média: 20 € (requer modificações à antena. Ver TP Link WR703N Serial + Antenna Hack Mod by Miguel Rodrigues (youtube wirelesspt)

Caixas pvc

Ver: Detalhes e medidas recomendadas 

Caixa de derivação estanque 80x80x45 - Prȩco 2 €
Caixa de derivação estanque 100x100x50  - Prȩco 3 €
Caixa de derivação estanque 150x110 - Prȩco 5 €
Caixa de derivação estanque 190x140x70 - Prȩco 9 €
Caixa de derivação estanque 240x190x70 - Prȩco 13 €
Caixa de derivação estanque 300x220x120 - Prȩco 27 €
Caixa de derivação estanque 380x300x120 - Prȩco  37 €

Referência: Caixa de derivação estanque IP55
Custo económico em média: Dependente do tamanho para poder acomodar o router e derivados. O preço varia entre o 1 € e 26 €. Tipicamente o nosso custo é de 6 € e 15 € para 2 tipos de caixas.

Cabos pigtail

O uso de cabo pigtail visa em permitir estabelecer ligação física entre um router e uma antena externa de alto ganho. É de extrema relevância e importância salientar que este tipo de cabo deve ser sempre o mais curto possível a fim de evitar perdas de transmissão de sinal inerentes ao comprimento de cabo e fichas entre o router e a antena. O comprimento de um pigtail deverá ter em conta uma relação entre comprimento e espessura que se traduz em termos leigos para quanto mais longo for, mais espesso deverá ser para minimizar a perca de potencia de transmissão de sinal.

  • Um pigtail LMR 200 não deverá exceder os 50 cm sempre que possível.
  • Um pigtail LMR 400 poderá ser mais longo como por exemplo ter 2 ou 3 metros. No caso de mais de 2 metros, dever-se-á ter em conta o ganho que a antena permite em contraste com a potencial perca de sinal devido ao comprimento do cabo.

Ao se adquirir este tipo de cabos recomenda-se uma consulta às especificações do fabricante relativas á perca de sinal por metro de comprimento para se ter uma ideia das capacidades do mesmo.

Sempre que possível recomenda-se uma ligação directa entre a antena e a ficha do router a fim de se evitar/minimizar percas causadas pelo uso de cabo e respectivas fichas tem em conta que a caixa deverá ser extremamente estanque caso contrário a entrada de humidade e ou água danificará o equipamento.

Atenção: a escolha de outro tipo de cabos não mencionados nesta documentação e ou inferiores em termos de qualidade não é suportada, apoiada e ou recomendada.

U.fl ipx

O uso deste tipo de pigtail é opcional e deverá ser apenas usado em alterações internas num router que necessite de modificações físicas para puder utilizar uma anten externa ou tenha ficha interna no circuito integrado sem estar a ser utilizada com comprimento máximo de 15 cm. Recomenda-se que o uso deste tipo de pigtail seja substituído por um pigtail LMR 100 sempre que possível no caso de existir espaço dentro do router. 

Referência: U.fl ipx 1.13 mm 
Custo económico em média: 1 €

Lmr 100

O uso deste tipo de pigtail é opcional e deverá ser apenas usado em alterações internas num router que necessite de modificações físicas para puder utilizar uma antena externa como por exemplo o tp-link wr703n ou outros modelos que não tenham fichas para antenas externas. Este cabo deverá ser utilizado sempre que possível em substituição do u.fl ipx mencionado em cima a fim de evitar percas de sinal sendo o seu comprimento o mais curto possível sem exceder o máximo de 15 cm sempre que possível. 

Referência: RP SMA female plug bulkhead to MMCX male right angle RG316 6"
Custo económico em média: 2.50 €

Lmr 200

Por padrão este tipo de pigtail é tradicionalmente o mais utilizado na montagem e criação de um kit wirelesspt. 

Referência: N male to SMA male straight crimp RG58 pigtail cable pigtail 50 cm
Custo económico em média: 4 €

Lmr 400

Este tipo de pigtail é por padrão normalmente feito á medida que se pretende e não adquirido com um comprimento específico como os anteriores exemplos. Isto significa que será necessário adquirir não só o cabo com o comprimento necessário como também as respectivas fichas e adicionalmente ferramentas específicas para o fazer como um alicate de cravar fichas RF compatível com ficha tipo N e cabos RG (RG6, RG58, RG59) e Coaxiais (1.72, 2.49, 5.4, 6.48 e 8.22 mm). 

Referência: LMR 400
Custo económico em média: Depende da quantidade de metros e do fabricante. Se for Times Microwave é bem mais caro que de linha branca. Ambos tem a mesma capacidade.
Nota adicional: Cabo ao metro poderá ser mais económico numa loja da especialidade do que por compra na internet.

Fichas

Sempre que possível recomenda-mos o uso de pigtails já pré fabricados pelo fabricante mas tendo em conta que por vezes podemos não ter a solução que pretendemos, aqui fica alguma informação sobre fichas a utilizar.

Rp-sma

Referência: RP-SMA Solder Jack female (male pin) bulkhead RF connector for 1.13 cable
Custo económico em média: 1.77 € por 1 peça ou 15 € por 15 peças

Referência: SMA female jack crimp for RG58 RG142 RG400 LMR195 cable connector
Custo económico em média:6 € por 10 peças ou 1.77 € por uma peça

Referência: RP-SMA male jack center crimp RG8 RG165 RG213 LMR400 RF connector
Custo económico em média: 1.62 por cada peça

Ficha n-rp-sma

Este tipo de fichas é recomendado para quando se pretende ligar uma antena directamente ao router sem uso de um pigtail pois fornece uma ligação 2 em 1 sem cabo. 

Referência: N Male Plug To RP-SMA Male Jack Straight RF Connector Adapter
Custo económico em média: 1.62 €

Ficha n

Referência: N Male plug crimp for LMR200 RG58 RG142 RG400 LMR195 cable
Custo económico em média: 2 €

Referência: N Male plug crimp for RG8 RG213 LMR400 RG214 9913 cable
Custo económico em média: 1.62 por peça

Ficha n-rp-sma

Este tipo de fichas é recomendado para quando se pretende ligar uma antena directamente ao router sem uso de um pigtail pois fornece uma ligação 2 em 1 sem cabo. 

Referência: N Male Plug To RP-SMA Male Jack Straight RF Connector Adapter
Custo económico em média: 1.62 €

Antenas

A escolha adequada de uma antena para um ponto de acesso é crucial para que possa maximizar e rentabilizar o investimento de um ponto de acesso tirando o maior partido possível do restante do equipamento assim como obter links estáveis e sustentáveis. A escolha de uma antena deve ser sempre feita em conformidade com o objectivo a atingir, largura de banda a tentar obter, interferências a evitar, linha de visão e zona fresnel a considerar, distancias a atingir e redes na periferia.

A escolha errada de um tipo de antena e ou sua polarização para uma funcionalidade ou objectivo a atingir assim como excesso de potencia de transmissão criada pela mesma não só resulta em mau desempenho do ponto de acesso como causará interferência nos restantes pontos de acesso da mesma rede, sofrer fortes interferências de outros pontos de acesso na área circundante ou até revelar-se inútil para o funcionamento pretendido.

A escolha de uma antena para uma rede mesh com equipamento dual band não deve ser feita seguindo métodos tradicionais utilizados em redes wireless mas sim em conformidade com o firmware utilizado, topologia de rede, e planeamento de links e administração de rede planeada pelo que se recomenda contactar um administrador wirelesspt.net antes da sua compra e ou implementação. Apoiamos o fabrico de antenas artesanais.

Atenção: Equipamento dual band em redes mesh utiliza um conceito de funcionamento não tradicional bastante específico a fim de se maximizar toda a largura de banda possível a ser distribuída. Adicionalmente ao conceito utilizado a forma como a rede está organizada e planeada é também factor fortemente relevante na escolha e uso de uma antena 5 ghz ou com polarização dupla.

Artigos a ter em conta:

2.4 ghz

Recomenda-se evitar este modelo/marca e ou tipo de fabrico/construção de antena.

Omnidirecionais

Referência: 9 dbi interior  Custo económico em média: 4 € (compra online)

Referência: 8 dbi exterior  Custo económico em média: 30 € (loja tradicional)

Referência: 15 dbi exterior  Custo económico em média: 31 € (compra online)

Referência: 9 dbi semi caseira 2.4GHz 9 dBi Wireless Antenna WLAN RP-SMA Custo económico em média:  5 €
Referência: 12 dbi semi caseira 2.4GHz 12 dBi WIFI Booster Wireless Antenna WLAN RP-SMA Custo económico em média: 7 €
Nota adicional: Os resultados com este tipo de antenas são iguais a antenas de  fabrico profissional e bastante satisfatórios.

Direccionais

Referência: Antena 24 dbi de grelha (Recomendado para links directos)
Custo económico em média: 45 €

Referência: 17 dbi de grelha (Alternativa)
Custo económico em média: 25 €

Referência: 2.4 ghz Jirous feeder para parabólica 17-30 dbi (Para usar com parabólica existente)
Custo económico em média: 20 €

Planeares

Referência: 14 dbi 14 DBi Flat Panel Antenna 2.4Ghz 14 DBi
Custo económico em média: 13 €

Referência: 14 dbi Antena interline planar de 14 dbi 2.4 ghz
Custo económico em média: 22 €

Sectoriais

Antenas de sector requerem informação especifica em graus como por exemplo 30/60/120/180 sendo este tipo de antenas recomendado. 

Referência: Depende do tipo de cobertura e finalidade. Consultar um administrador wirelesspt.net sobre a mesh local em questão e expor o caso no fórum da comunidade.
Custo económico em média: 41 €

5 ghz

Antenas 5 ghz são ainda um pouco dispendiosas pelo que se recomenda que o investimento seja direccionado para antenas de direccionais e ou de sector

Omnidirecionais

Referência: 12 [[dbi] ou superiror
Custo económico em média: 45 €

Direccionais

Referência: Antena 24 dbi 5 ghz de grelha (Recomendado para links directos)
Custo económico em média: 60 €

Planares

(a desenvolver)

Sectoriais

Antenas de sector requerem informação especifica em graus como por exemplo 30/60/120/180 sendo este tipo de antenas recomendado. 

Referência: Depende do tipo de cobertura e finalidade. Consultar um administrador wirelesspt.net sobre a mesh local em questão e expor o caso no fórum da comunidade.
Custo económico em média: ? €

Bucins

Uso é opcional mas útil. 

Referência: Bucins
Custo económico em média: Alguns cêntimos dependente do tamanho e formato.

Gel sílica

Por uma questão de precaução e a fim de absorver potencial humidade que tenha entrando num caixa estanque pvc onde se encontra equipamento electrónico ou o funcionamento do mesmo cause o possíveis efeitos de condensação implementou-se a pratica de adicionar uma pequena quantidade de gel sílica em saquetas juntamente com o equipamento electrónico dentro da caixa de pvc. Opcionalmente as saquetas podem ser facilmente substituídas por uma meia de vidro cheia com uma pequena quantidade de sílica sendo este o método padrão utilizado devido a quantidade de sílica que se deseja usar seu baixo custo económico.

Adicionalmente recomenda-se que se faça um pequeno orifício com um diâmetro que não exceda mais que 5 mm na parte de baixo da caixa pvc para permitir que o equipamento seja minimamente ventilado.

Sílica-gel ou gel de sílica é um material usado para absorver humidade. É um produto sintético, produzido pela reacção de silicato de sódio e ácido sulfúrico e que retém a humidade do ar por absorção física. A capacidade de absorção de água da sílica-gel é de, no máximo, 30% do seu próprio peso, aproximadamente e a sílica pode ser regenerada quando submetida a temperaturas superiores a 100°C e inferiores a 200°C, por um período mínimo de 40 minutos. Este procedimento deve ser realizado sempre com a sílica não embalada em saquetas e nunca com o produto dentro das saquetas, pois os materiais utilizados nos sacos são normalmente fibras termoplásticas que derreteriam antes que a sílica fosse totalmente regenerada, podendo até causar acidentes ou queimaduras. 

Referência: Sílica-gel
Custo económico em média: Fácil aquisição em lojas de animais de estimação sendo vendido em sacos ao kilo. Preço depende da quantidade.

Fita isoladora

A utilização desta fita adesiva de alumínio de extrema durabilidade num kit wirelesspt é opcional mas recomendada em 3 situações:

  1. No caso da tampa da caixa pvc não oferecer suficiente resistência á entrada de água ou ser de fraca qualidade; é extremamente útil como vedante devendo ser colocada em redor da junção da tampa com a caixa de pvc.
  2. Prevenção do sobre-aquecimento da caixa e impacto causado pela radiação solar
  3. Mais vale prevenir que remediar.
Referência: Fita adesiva de alumínio térmica e isoladora (sem espuma)
Custo económico em média: 5 € por rolo

Transformadores

Transformadores ou alimentadores eléctricos para equipamento é algo que se pode avariar ou em alguns casos de equipamento adquirido no estrangeiro algo não compatível com o padrão eléctrico utilizado em Portugal pelo que é necessário adquirir um transformador em separado como é o caso do d-link dir 615 que são obtidos a muito baixo preço compensando a aquisição de um transformador à parte. 

Referência: 5V 3A 5.5mm* 2.1mm AC 100V - 240V To DC Power Supply Adapter
Custo económico em média: 5 €

Outros equipamentos

Utilizado por cmsv os seguintes materiais são equipamento opcional e ou equipamento embora desnecessários para se criar um ponto de acesso; são úteis aos que pretenderem entrar numa parte mais profunda e técnica em relação a:

Serial adapter

Para acesso via usb à consola de série a routers sendo bastante útil para desbloqueio dos mesmos. 

Referência: Breakout Board CP2103 USB to Serial w-GPIOs 
Custo económico em média: Entre 8 e 25 € (depende da loja/país)

PBC socket

Para facilitar o acesso à consola de série dos routers com pins 

Referência: 1x4 Single Row 4 Pins PCB Socket Female Header 2.54mm
Custo económico em média: 20 peças por 2.25 €

Pin cable socket

Para estabelecer ligação entre o serial adapter e pbc socket 

Referência: Wire Jumper Cable 2.54 mm Male-Male
Custo económico em média: 2 € por pacote

USB Recepticle

Útil para adicionar portas externas usb a routers que não as tenham implementadas pelo fabricante mas que existentes no circuito impresso como é o caso do d-link dir 615. 

Referência: "A"+type USB 2.0 Recepticle 4 Position 2mm "A" type
Custo económico em média: 2 €

Painel solar

(em desenvolvimento)

Usb ups

Equipamento opcional mas bastante útil para um ponto de acesso portátil ou alimentado a energia solar como por exemplo o tp-link wr703n. 

Referência: Black 5V 0.5/1/2A USB Mobile Power Bank Charger 18650 battery box
Custo económico em média: 8 € (sem pilhas recarregáveis)

Laser longo alcance

Útil para alinhamento pormenorizado para links direccionais de curto, médio e longo alcance. 

Referência: 10 Mile Range Military Power Laser Pointer Pen Green (16 km de alcance)
Custo económico em média: 8 € (sem pilhas)
Nota adicional: Este tipo de laser NUNCA deverá ser apontado a seres vivos e em especial aos olhos pois devido à sua potência, causará danos irreparáveis.

Custo a funcionar

Como calculo o consumo de um router, raspberry pi ou qualquer outro hardware para usar na rede ?

  • Identifique a potência (Watt) do equipamento em causa. Normalmente os fabricantes indicam esse valor numa chapa ou etiqueta colocada de lado ou na parte de trás do equipamento. Se não existe essa indicação, mas apenas a intensidade de corrente (Ampere - A) e a tensão (Volt - V) são fornecidos, faça o seguinte cálculo:
A x V = Watt

(Em Portugal a tensão da rede é de 230V)

  • Determine o consumo mensal do equipamento, multiplicando os Watts pelo número de horas de utilização mensal do equipamento. Por exemplo, utilizando um router D-link dir 615 C1 está ligado 24 horas por dia, então por mês estará ligado em média 730 horas. O seu consumo mensal será de:
2.5A x 5V = 12.5 W

Watts x horas utilização = Watts hora por mês 

12.5W x 730H = 9125 Watts por mês
  • Determine os Kilowatt hora (kWh) consumidos por mês:

Watt hora por mês / 1000 = kWh por mês 

9125 / 1000 =  9.125 kWh
  • Finalmente se quiser saber o custo deste consumo basta multiplicar os kWh por € 0,1011 (no caso da tarifa simples).
9.125 kWh X 0.1011 =  0.92 € por mês

Router

Custo anual para manter um ponto de acesso wireless:

  • D-link dir 615 C1 o consumo é de: 11 € por ano
  • D-link dir 601/615 E3/E4 o consumo é de: 0.44 € por mês sendo 5.3 € por ano.

Raspberry Pi

Custo anual para manter um Raspberry Pi a funcionar:

EeeepC

  • Custo anual para manter um eeepc a funcionar:
  • Asus Eeepc 1015 PEM o consumo é de: 2.94 € por mês sendo 35 € por ano

Editor

--Cmsv (discussão) 19h42min de 22 de novembro de 2014 (EST)

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