Im privaten Umfeld galt es wieder etwas Neues umzusetzen. Zu realisieren war ein WLAN über 100 m Reichweite mit der Option, diese unkompliziert zu vergrößern. Unter Berücksichtigung des Erlaubten stand die nahtlose Integration in das eigene Heimnetzwerk ganz oben, inklusive der Übertragung und Steuerung von Smart Home Anwendungen.
Warum ein WLAN über 100 m übertragen?
WLAN Brücken, umgangssprachlich eher als WLAN Bridge bekannt, spielen bei Firmen eher eine Rolle als im privaten Umfeld. Firmen setzen auf WLAN Bridges, um beispielsweise 2 Gebäude miteinander netzwerkseitig zu verbinden. Besitzt das Gebäude 2 auf dem Firmengelände keine direkte Anbindung an das Gebäude 1, dient eine WLAN Bridge über eine gewisse Distanz als Verbindung beider Netzwerke. Oft werden hier Distanzen für ein WLAN über 100 m, eher zwischen 500 m bis 1000 m überbrückt.
Wie ist das Projekt WLAN über 100 m aufgebaut?
Mein privates Projekt stellt eine WLAN Bridge über 160 m Distanz her und verbindet das private Heimnetzwerk mit einer Garage. Voraussetzung ist, dass die entfernte Garage einen Stromanschluss besitzt.
Diese ist in Sichtreichweite und ermöglicht eine optimale Platzierung von Sender (Master) und Empfänger (Slave).
Das erweiterte Netzwerk mit Hilfe der WLAN Bridge dient zur Überwachung der Garage. An das so geschaffene Netzwerk in der Garage wird eine Überwachungskamera mit externen Alarmeingang angeschlossen. Am Alarmeingang ist ein Magnetschalter mit der Kamera verbunden, welcher beim Öffnen des Tores entsprechend auslöst. Die Überwachung der Torstellung (offen/geschlossen) wird mit einem „Shelly i3“ abgefragt.
Der ioBroker dient abschließend als visuelle Ausgabequelle der aktuellen Torstellung. Die in Verwendung befindliche HomeMatic greift über den passenden ioBroker-Adapter das Signal ab.
Über eine Logik erfolgt in Echtzeit die Push-Alarmierung (Nachricht) via WhatsApp auf das Smartphone. Die Kamera versendet zusätzlich bei Erkennung eine E-Mail mit einer kurzen Bilderserie an eine vordefinierte E-Mail-Adresse.
Welche Hardware nutze ich für die WLAN Bridge?
Bei der Recherche eines passenden Herstellers fiel die Wahl letztlich auf „KuWfi“. Die Outdoor Bridge aus dem Business Bereich des Herstellers besitzt eine max. Datenübertragungsrate von 300 Mbps. KuWfi sendet auf der Frequenz von 2,4 GHz und unterstützt eine Distanz von max. 1.000 Meter. Sowohl die Master- als auch die Slave-Antenne besitzen Netzwerkanschlüsse (RJ45) und sind in der Lage, neben der eigentlichen Richtfunkstrecke drei weitere, separat getrennte WLAN Netzwerke auszustrahlen. In meinem Projekt wird nur die Richtfunkstrecke genutzt.
Die Konfiguration von Sender und Empfänger erfolgt über den Webbrowser. Die rein englisch gehaltenen Oberflächen wirken verständlich und aufgeräumt. Neben hilfreichen Hinweisen zur Signalstärke und -qualität liefert dieses auch Informationen zum Up- und Down-Stream.
Welche zusätzliche Hard- und Software wird verwendet?
Beim Öffnen des Tores löst der Magnetschalter aus und sendet das Signal zeitgleich an die Überwachungskamera und der Shelly i3 registriert die Öffnung.
Ich nutze eine handelsübliche Kamera, die als Besonderheit über einen Alarmeingang verfügt. Oft ist ein Alarmeingang bei vielen Kameras nicht mehr Standard. Alle erhobenen Daten werden über die Richtfunkstrecke übertragen und anschließend im Heimnetzwerk an HomeMatic und ioBroker-Visualisierung verteilt.
Die passende Konfiguration zur Versendung von WhatsApp-Nachrichten ist mit einer Regel in der HomeMatic definiert. Die Kommunikation erfolgt über eine API-Schnittstelle.
Wo liegen die Herausforderungen einer WLAN Bridge?
- Sichtkontakt zwischen der Sende- und Empfängerantenne notwendig
- Korrekte Ausrichtung wichtig. Der Abstrahlwinkel ist mit 20-30° spitz und ähnelt einer „Keule“
- Integration in das eigene Netzwerk und mit Smart Home sehr aufwändig
- Verschiedene Lösungen am Markt bieten mehrere Lösungsansätze
Fazit zu 160 m WLAN Richtfunk
Der Aufwand für die Installation der Hardware-Komponenten ist nicht zu unterschätzen. Es müssen entsprechende Zuleitungen zu den Antennen vorhanden bzw. gelegt und gegen äußere Einflüsse in Form von Regen oder Feuchtigkeit geschützt werden. Die Konfiguration Eurer genutzten Smart Home Lösungen und die Benachrichtigungen per E-Mail oder WhatsApp erfordert mitunter noch einen Account. Die Ansteuerung von WhatsApp über eine API war für mich das abschließende Highlight. Für Privatanwendungen ist die Website „CallMeBot“ dazu sicher interessant.
Letztlich stufe ich das Praxisprojekt auch unter die Rubrik „Freude am Basteln“ ein. Erfahrungen sammelt man genügend bei der Umsetzung. 🙂
Bildquelle: 3d-Darstellung Richtfunkkeule: propagationtools