Prostup Wi-Fi signálu: Vliv cihel a betonu a optimalizace domácí sítě

Wi-Fi je technologie, kterou dnes zná a používá každý, ale o které se zároveň obecně ví dost málo, což vede k nedorozuměním a nesplnitelným očekáváním. Wi-Fi není magie, která do vašich zařízení po celém domě přináší internet. Jedná se o elektromagnetické záření, jež prochází kolem nás a které naše smysly na rozdíl od světla či zvuku prostě nedokáží zachytit.

V praxi se vlny Wi-Fi zatím nejčastěji pohybují na frekvencí 2,4 GHz a nověji na 5 GHz. Mobilní a Wi-Fi signály se šíří pomocí elektromagnetických vln. Tyto vlny se ale na své cestě setkávají s řadou překážek - od obyčejného sádrokartonu až po masivní betonové zdi. Každá taková překážka signál zeslabuje, což se odborně označuje jako útlum (měří se v decibelech, dB).

Vliv stavebních materiálů na Wi-Fi signál

Stavební materiály dokážou signál blokovat víc, než byste čekali. Jedná se o problém, který lze aspoň částečně předvídat a zmírnit. Při výběru stavebního materiálu pro hrubou stavbu se často rozhoduje mezi cihlami a betonem. Každý z těchto materiálů má své výhody i nevýhody, které mohou zásadně ovlivnit výslednou kvalitu, trvanlivost a náklady stavby.

Cihla vs. beton: Srovnání fyzikálních vlastností a útlumu signálu

Záleží na materiálu i jeho síle a popírat to je naprostá blbost. Jakýkoliv materiál bude tlumit 5 GHz víc, než by tomu bylo v případě 2.4 GHz.

Níže je uvedeno srovnání běžných fyzikálních vlastností cihel a betonu, které ovlivňují i prostupnost Wi-Fi signálu:

Čtěte také: Kompletní informace o prostupu tepla v podlahách

Zkušenosti ukazují, že například v cihlovém domě (klasické cihlové děrované bloky) je signál za 3 zdmi (1 příčka, 2 nosné) na vzdálenost cca 10m výrazně silnější, než v obdobném případě (stejná vzdálenost, 2 příčky a 1 nosná zeď, materiál siporex). Siporex se ukazuje jako větší překážka pro šíření Wi-Fi signálu než pálená hlína.

Příklady útlumu signálu v praxi:

• Mám Unifi AC LITE. Přes dvě zdi (cihla 10cm, cihla 50cm) -80dBm na 5GHz, ale běží spolehlivě, ani nemá tendenci přeskočit na 2,4GHz (NTB).
• Přes 50cm cihlovou zeď, železobetonový strop a další 30cm cihlu už má ale ESP8266-12 na 2,4GHz problémy s připojením.
• 50cm cihla a železobeton strop má ESP8266 -80dBm.
• V dvoupatrovém RD (AP umístěno v horním patře) mám problémy chytat 5GHz v dolním patře - strop v mezipatře jsou beton, hurdisky.

Wi-Fi nemá rádo vodu, stromy, cihlu, rákosový strop. Útlum jde s tloušťkou překážky, takže řezat zeď pod ostrým úhlem jej enormně zvětšuje. Nejlépe jsou na tom Japonci s přepážkami z dřevěných roštů potažených papírem.

Frekvenční pásma 2,4 GHz a 5 GHz

Dnes se Wi-Fi provozují ve dvou pásmech. Starší z nich je 2,4 GHz a novější pak 5 GHz. Vyšší kmitočet (5 GHz) má vyšší přenosovou rychlost, ale hůře prochází překážkami. V praxi platí, že 2,4 GHz prochází zdmi v rámci bytu relativně dobře. 5 GHz pokrytí není ani tak o průchodu zdí, ale spíše o odrazech.

Podle mého názoru je lepší primárně využít 5Ghz a pokud někde signál nedosáhne kvůli vyšší frekvenci, sáhnout po 2,4Ghz. Je ale podle mě hloupost koupit 2,4Ghz AP, když mám možnost mít dualband a podle toho se zařídit v reálných podmínkách. Doma rovněž provozuji dvoupásmové AP, přičemž 2,4 GHz jen kvůli starším zařízením. Primárně používám 5 GHz a i přes dvě panelákové stěny to chodí dobře.

Čtěte také: Trámové závěsy pro bezpečné spoje

Při nárazu na materiál část energie se předá do materiálu, část se absorbuje a vyzáří ve formě jiného záření a část se odrazí. To, co dělá 2,4GHz frekvenci frekvencí, je její míra odrazivosti. Odražený signál z obýváku projde ještě přes venek a někde se přes cihlovou zeď odrazí a dorazí až na záchod.

Optimalizace Wi-Fi signálu

Pokud chcete spolehlivě pokrýt požadované prostory, použijte větší počet AP. Pokud teprve plánujete stavbu či rekonstrukci, zvažte, které místnosti jsou pro vás klíčové a volte materiály tak, aby v nich zbytečně nevznikalo „stínění“.

Umístění routeru a Access Pointů (AP)

Nejdůležitější je, aby směr od AP k přijímačům byl co nejvíce kolmý. AP většinou vyzařují nahoru a do stran, takže na zem nebo na strop vzhůru nohama, eventuálně na vnější zeď. Pokud máte jeden router, umístěte ho doprostřed domu nebo bytu. Pokud nepokryje celý dům, umístěte ho tam, kde Wi-Fi nejvíc využíváte. Router umístěte, pokud možno na nábytek, aby tzv. svítil co nejvíce do volného prostoru. Montáž je možná i na zeď, a to asi ve výšce očí. Pamatujte na to, že signál se šíří ve tvaru kuželu tvarovaného podle zisku antény. Ideální je přímá viditelnost mezi Wi-Fi routerem a klientem (notebook, mobil) nebo se tomu co nejvíc přiblížit.

Faktory ovlivňující umístění:

• Voda: Wi-Fi nemá rádo vodu. Vyvarujte se umístění routeru v blízkosti velkých akvárií. Voda má rezonanční frekvenci přibližně 2,45 GHz, tedy extrémně blízko frekvenci Wi-Fi signálu. Elektromagnetické vlny narážejí na vodní molekuly, které převezmou jejich energii a zabrání dalšímu šíření signálu.
• Elektrická zařízení: V přímé blízkosti Wi-Fi routeru by neměly být jiné elektrické přístroje, především pak televizory, ledničky, reproduktory, mikrovlnné trouby a další elektronika. Jsou totiž zdrojem rušení.
• Mikrovlnná trouba: Ovlivňování Wi-Fi signálu mikrovlnnou troubou je poloviční mýtus. I když vysílá na podobné frekvenci, signál by se neměl z mikrovlnné trouby dostat ven díky ochranným vrstvám v její konstrukci.
• Překrývající se Wi-Fi sítě: Mohou se vzájemně rušit. V případě, že signál vašeho souseda zasahuje až k vám, setkáte se se zpomalením i náhodnými výpadky. Mnoho lidí si totiž myslí, že síla signálu znamená totéž jako rychlost Wi-Fi a mají ji nastavenou na 100 %. Domluvte se se sousedy na nastavení routerů, aby se signály vzájemně nepřebíjely.
• Slabé heslo: Neznámí „internetoví zloději“ mohou uhodnout slabé heslo a připojit se k vaší Wi-Fi, což zpomaluje internet.

Antény a jejich vliv

Při výběru routeru u spousty lidí hraje roli počet a velikost antén. Zjednodušeně lze říci, že anténa je pasivní část Wi-Fi routeru, která zesiluje vysílaný i přijímaný signál. Zesiluje vše, jak chtěný signál, tak samozřejmě i okolní šum a rušení. Kvalitní Wi-Fi router se nepozná podle velikosti antén. Výkon Wi-Fi routerů je zastropován legislativou. Wi-Fi s obřími anténami nemohou mít zásadně větší vysílací výkon než malé routery bez antén.

Čtěte také: estetické oplocení s vzhledem cihel

Pokud koupíte router s odjímatelnou anténou, můžete si tam dát anténu, která má více dBi (je „silnější“). Neplatí absolutně, že čím silnější anténa, tím delší dosah. Platí, že anténa s nízkým počtem dBi září svým lalokem víc vertikálně (nahoru a dolů - tedy do vyšších pater), naopak anténa s více dBi (prutové antény) září více horizontálně (vpravo a vlevo).

Více antén umožňuje komunikovat třeba obousměrně nebo vícero klientům. Dnes je již jako standard bráno MU-MIMO (multi user-MIMO), které snižuje dobu čekání klienta na přenos dat. Podmínkou je podpora MU-MIMO i na klientské stanici.

Správné rozmístění dvou antén je tak, že by měly svírat 45 stupňů úhel. V praxi - Je úplně jedno jak visí. Pro majitele koček doporučuji koupit router, který má integrované antény vevnitř.

Wi-Fi repeatery a Power Line

Někdo řeší nedostatečný signál tím, že si pořídí opakovač, Wi-Fi repeater. To je zařízení, které přijme signál z Wi-Fi routeru, zesílí jej a vyšle znovu dál. Pokud je to jen možné, nikdy si takové zařízení nekupujte. Vždy doporučuji umístit další Wi-Fi router (slouží už jen jako AP, funkce routeru musí být vypnuty) a routery spojit kabelem.

Pokud už si Wi-Fi repeater pořídíte, tak jej vždy umisťujte v cca půlce mezi routerem a místem, kde chcete signál posílit. Počítejte i s tím, že si výrazně snížíte rychlost Wi-Fi sítě v celé domácnosti, z praxe dokonce až na ¼ rychlosti.

Pokud není možné natáhnout kabel napřímo, rozhodl bych se spíše pro Power Line 230 V. Jde o zařízení, které zapojíte do elektrické zásuvky u routeru a druhý kus pak někde jinde v domácnosti. Slouží pro přenos datového toku skrz elektrické rozvody, šifrovaně až do vzdálenosti 300 Mb. Dnes není problém ani různé fáze elektrických rozvodů.

Měření a analýza signálu

RSSI (Received Signal Strength Indicator) je hodnota, která vyjadřuje sílu signálu ve vašem telefonu nebo Wi-Fi zařízení. Bývá uvedena v záporných hodnotách (např. -60 dBm). Okolo -120 dB se nachází tzv. hranice slyšitelnosti signálu. Pro potřeby kvalitní komunikace je doporučeno, aby v sítích 802.11b (klasická 2,4 GHz síť) bylo dodrženo alespoň -80 dB a v 802.11g -70 dB. Tyto hodnoty jsou okrajové a nezajistí prakticky žádnou spolehlivost. Pro dobrou funkci je třeba se dostat alespoň o 10 dB níže.

Sílu signálu si můžete jednoduše změřit aplikací v mobilu, například Wifi Analyzer pro Android.

Metody určení pokrytí Wi-Fi signálem:

1. Měření v terénu: Nejpřesnější metodou je měření signálu přímo v terénu na různých místech za pomoci specializovaných přístrojů. Následně ze získaných dat sestavit graf. Tahle metoda je časově i finančně náročná.
2. Simulace programy: Druhou metodou je simulace pomocí speciálních programů. Nahraje se plánek objektu, obkreslí se zdi a další objekty určitým typem čar, který představuje různé útlumy určované v dB. Program pak provede výpočet a grafické znázornění. Metoda je ale spíše orientační.
3. Vlastní odhad: Poslední metodou je pak vlastní odhad na základě zkušeností a znalosti terénu. Jde o nejméně přesnou metodu, za to nejrychlejší a nejlevnější. Ve většině případů je ale plně dostačující.

tags: #prostup #wifi #signalu #cihla #vs #beton

Oblíbené příspěvky:

• Staré nástroje a dřevěné vozíky
• Recenze zahradního nábytku z černého hliníku
• Zábavné Magnetické Rybičky: Recenze Hry
• Kvalitní truhlářské nářadí Znojmo
• Normy pro skladování nebezpečných látek v ČR