PRESENTATION
D’UNE GOBOX BULLE WIFI HOME MADE
Je vais vous présenter un projet d’une gobox bulle WIFI que j’ai
réalisée pour l’EMCOM et pour l’amusement.
Cette gobox
permet d’offrir un réseau WIFI, une téléphonie IP, un mini-serveur FREEDOM BOX
OFF GRID à base de raspberry pi et un load balancing (redondance de plusieurs
connexions internet). Elle est autonome en énergie. Elle offre une messagerie
textuelle, vocale et vidéo autonome en interne.
Le projet est
un mix d’appareils de récupération et neufs. Mon but est de montrer qu’il est
possible pour un particulier de construire une gobox avec un minimum de frais.
MAJ : 19/01/2024
PRESENTATION DE LA GOBOX
Le but de
cette GOBOX bulle WIFI est d’offrir une bulle WIFI internet n’importe où avec
une autonomie en énergie de 7h. Elle se déploie très facilement et rapidement.
Elle offre
un accès internet 4G qui peut être dédoublé avec une autre source : câble,
VSAT, Starlink. Le routeur load balancing permet de basculer automatiquement
d’une source à l’autre.
En plus,
elle est équipée d’un serveur local Freedom Box adapté par mes soins. Il permet
d’avoir des services locaux comme une messagerie de tchat eJabberd, une
messagerie vocale multi-utilisateurs Mumble, un serveur mail, un wiki, un
blogue, vidéoconférence, partage de fichiers, … tout ça en local avec les
applications Windows, Mac OS, Android, Linux et Iphone incluses.
Un gateway
SIP DECT permet d’utiliser 4 téléphones sans fils DECT en local et d’avoir deux
lignes externes OVH. Cela offre ainsi une téléphonie via VoIP.
En résumé,
elle permet d’avoir des services de messageries minimum en local, un accès à
internet autour et de la téléphonie.
MATERIEL
Cette GOBOX
100 % amateur a été réalisée avec du matériel acheté d’occasion, de
récupération et neuf.
Liste :
·
Routeur 4G TP-Link MR200 (Flybox
Orange avec carte SIM prépayée Orange) : WAN1
·
Routeur TP-LINK ER605 : routeur
load banlancing et DHCP
·
Routeur WIFI Cisco de récupération
configuré en AP WIFI
·
Rasperry Pi 3B+ équipé de l’image
Freedom Box Off Grid : serveur d’applications locales
·
Base DECT IP Gigaset C530 IP + 4
combinés
·
Une alimentation à découpage 220VAC /
12 VDC avec fonction UPS sur accus au plomb 12 VDC
·
Un convertisseur 12VDC / 5VDC USB
·
Un attaché caisse en carton renforcé
alu de récupération
·
Des colliers colson pour attacher les
éléments fixes
·
Du Velcro pour attacher des éléments
amovibles
·
Des Wagos pour les câbles électriques
·
Des connecteurs 12V pour alimenter
les différents appareils
·
Des connecteurs USB pour alimenter
les appareils 5 et 6V
·
Un accus plomb au gel 12V 14 Ah
REC14-12
·
Des patchcords ethernet RJ45
·
Câbles d’alimentations DC
Tout se
trouve sur Aliexpress, Ebay et Amazon.
Les câbles
d’alimentations 12V sont récupérés de vieilles alimentations de routeurs, …
Les câbles,
les colsons, le Velcro et les wagos se trouvent dans les magasins de bricolages
ou d’électroniques.
TOPOLOGIE IP
Voici un schéma de la topologie
réseau :
Le routeur
Load Balancing est le routeur principal. Il fait office de firewall, routeur,
serveur DHCP, de switch gigabit et du basculement automatique entre WAN1 et
WAN2. Bien choisir des sous-réseaux IP différents comme dans le schéma. Il faut
éviter 192.168.0.0/24 et 192.168.1.0/24 pour le LAN et WAN1 car vous risquerez
de rencontrer ces sous-réseaux dans d’autres WAN (connexion ADSL, 4G, …).
Les sources
internet sont le routeur 4G (WAN1) et une autre source (WAN2). Le routeur
bascule sur WAN2 si absence de connexion sur WAN1. Il faut attendre 3 minutes
lors du basculement avec le TP-LINK ER605. On connecte une des prises LAN des
routeurs/modem internet sur la bonne entrée WAN du routeur load balancing.
L’AP WIFI
permet d’avoir une connexion WIFI aux alentours de la GOBOX. On fera bien
attention à désactiver le serveur DHCP !!! On le connecte sur une des prises
ethernet LAN, pas WAN !!! On choisit un SSID simple et un mot de passe
avec WPA2 au minimum. Les clients se connectent dessus.
Une autre
porte ethernet est disponible pour brancher un autre AP wifi de longue portée.
Le server
FREEDOM BOX OFF GRID est connecté au LAN et en IP fixe. On fera bien attention
à désactiver le serveur DHCP et l’AP WIFI du RPI! Pour la configuration,
lisez le tutoriel écrit à cet effet.
Le gateway
SIP IP DECT est programmé en IP dynamique comme il sert à d’autres usages sur
d’autres LAN. Il a deux comptes SIP OVH en
abonnement de base pour deux lignes externes. D’autres fournisseurs existent.
Je recommande Belgium VOIP qui ont une excellente expérience dans le
domaine, un SAV super top pour un prix correct. Concernant les téléphones DECT,
la base permet de connecter 4 combinés et gère elle-même la téléphonie interne.
PARTIE ELECTRIQUE
Matériel :
Alimentation
à découpage 220VAC/12VAC 120W :
Connecteur
12V DC 5,5 x 2,1 mm mâle pour alimenter les équipements 12V (routeur, AP
WIFI et routeur 4G) :
Répartiteurs
WAGO :
Convertisseur
12V/5V avec ports USB :
Kit
injecteur PoE pour AP WIFI supplémentaire :
L’alimentation
220VAC vers 12 VDC est équipée d’une fonction UPS qui permet de basculer sur un
accu en coupure de courant.
On connecte
tous les équipements 12V directement sur la sortie 12 VDC. Bien repérer la polarité !
En règle générale, l’âme du connecteur DC est le positif, mais attention, des
fois, c’est l’inverse …
Les
équipements 5V et 6V se connectent sur les ports USB. Les ports USB peuvent
aussi servir pour recharger des smartphones.
On prendra
des câbles d’une section suffisante pour supporter des intensités de 2 A par
connexion et 10 A (1,5 mm) à la sortie de l’alimentation.
L’auxiliaire
permet d’alimenter un autre appareil en 12V : un deuxième access point
WIFI que l’on peut placer à un meilleur endroit pour accroître la couverture.
Grâce au kit injecteur PoE, on peut utiliser un patchcord ethernet pour le data
et l’alimentation. Ce kit se branche sur la source 12V auxiliaire et sur une
des portes du switch d’un côté. De l’autre côté, on ressort le 12V sur le
connecteur d’alimentation et le data sur l’ethernet.
Le système
au complet consomme entre 1 et 2 A en 12 V à la sortie de l’alimentation :
0,9 A en régime, 1,5 à 2 A au démarrage. Parfois, 1,5 A en régime. En gros, je
tourne autour de 24 W maximum.
Il est
judicieux de bien mesurer les consommations de vos éléments. Aussi, un petit
test très empirique : sentir si un équipement chauffe trop. Quelque chose
qui chauffe trop est quelque chose qui consomme trop de courant.
SERVICES LOCAUX GRACE A FREEDOM BOX
OFF GRID
Freedom Box
Off Grid offre des services hors ligne. Ainsi, on peut utiliser certaines
applications en local. Les applications sont disponibles sur Windows, Android,
Linux, Mac OS et iPhone. Les installations sont incluses hors ligne évidemment.
On connecte
une tablette, un smartphone ou un PC, et hop, on a accès à pleins de petits
services locaux !
Un tchat textuel du style de
Messenger (eJabberd)
Une plateforme vocale en groupe
(Mumble)
Une salle de discussion vidéo (Janus)
Un service d’email (POSFIX)
Un partage de fichier (SAMBA)
Tout ça
fonctionne sous Windows (PC), Android (smartphone et tablettes), iPhone, Mac OS
et Linux (PC).
Pour plus
d’information, voir le tutoriel à cet effet.
MATERIEL VSAT
La parabole Tooway (photo 1)
est connectée via coaxial au modem Viasat. Le modem est relié à un access point
Cisco Aironet configuré en mode bridge WIFI. Il est relié à une antenne 2,4
GHz. A l’autre bout, un autre Cisco Aironet réceptionne le WIFI. Ensuite, tout
est relié à un routeur Linksys WRT54. J’utilise des vieux AP Cisco car ils sont
beaucoup plus robustes en extérieur et car le débit du VSAT ne dépasse pas les
15 Mbps dans mon cas. En outre, les AP Cisco sont beaucoup plus stables et
résilients en mode propriétaire bridge.
L’ensemble modem Viasat,
alimentation et AP WIFI sont logés dans un petit coffret électrique métallique
prévu pour extérieur avec aération et grilles de protection contre les
intrusions des rongeurs.
Les câbles extérieurs sont
protégés sous gaine annelée. Le mieux est d’utiliser des tubes HDPE (marque
Socarex) de petit diamètre car ils résistent aux UV, contrairement à l’annelé.
De plus, le Socarex résiste à plusieurs tonnes de compression.
Pour une utilisation EMCOM
100 % autonome, il faut une source portable 220 VAC : un Ecoflow, un
Jackery, un UPS avec un accus 12V, un booster de voiture avec un convertisseur
DC/AC, un groupe électrogène, ... La multitude des tensions DC requise oblige à
utiliser du 220 VAC. Le modem et sa parabole consomment 30 W pour une tension
de 30 VDC. Il faut ajouter à ça tous les autres éléments : AP Cisco,
injecteurs PoE, ....
AMATEUR VS PROFESSIONNEL
Le projet
ici présent est 100 % amateur. Mon but est de monter un système très complet
qui ne doit pas coûter des sommes astronomiques et qui doit être portable.
L’ennui des gobox pro est qu’elles sont vites trop lourdes. Les firmes qui les
développent demandent des prix assez conséquents : on peut vite compter
5000 € pour une gobox complète.
On pourrait grouper les gobox en 3 catégories :
·
Gobox amateur
·
Gobox semi-pro
·
Gobox pro
Mon projet
est quelque chose de très amateur (gobox
amateur) déjà par l’attaché caisse utilisé. C’est un attaché caisse en
carton renforcé en aluminium léger. Celui qui coute le moins cher, mais qui est
très pratique à moduler si on est pas très regardant sur l’esthétique, tout en y
apportant tout le soin nécessaire. Je l’ai réalisé avec l’outillage de base du
particulier bricoleur.
Le matériel
utilisé est un mix de récupération, d’occasion et de matériel neuf. J’utilise
du matériel informatique domestique moyen de gamme. On peut récupérer un vieux
routeur WIFI pour faire un AP WIFI par exemple. D’autres appareils ont été
achetés d’occasion. Le matériel neuf est du moyen de gamme à des prix
abordables.
Le point
auquel j’ai fait très attention, c’est d’avoir la consommation la plus basse
possible. Après, le poids et l’encombrement des équipements d’avoir la
disposition la plus pratique. On attache une importance très grande au soin du
montage. Ce n’est pas parce qu’on utilise des colliers de serrages et des
agrafes que l’on doit bâcler son montage. Le câblage doit être propre.
Pour monter
en gamme (gobox semi-pro), on peut
utiliser une flighcase rack 19’’ (rack sono). Il existe un tas de modèles
trolley ou non. Les racks 19’’ de sono ont l’avantage d’être adaptés au
transport et facilement aménageables. Ils permettent d’avoir une finition plus
professionnelle. Ils sont évidemment plus lourd. Gardez à l’esprit que la gobox
doit être facilement transportable par une personne seule.
Avec les flightcases
trolley renforcés (gobox pro), on
peut faire des montages beaucoup plus professionnels. Cependant, le prix monte
avec. En professionnel, on choisit des équipements (routeurs, modems 4G, …) de
qualité supérieure. Il y a un usinage à réaliser derrière. De la main d’œuvre à
prévoir si on ne possède pas les compétences. Cela n’est pas accessible à tous.
Tous ces aspects font monter les prix en flèche.
Certains se
perdent à réaliser des gobox très complètes et solides, mais aussi très
lourdes. Or, plus c’est léger, mieux c’est. Cela ne sert à rien de proposer un
système qui pèse 80 kg et exige deux personnes pour le transport. On va
préférer une gobox de maximum 30 kg transportable par une personne seule.
Le choix de
votre montage dépend de vos attentes. Une gobox amateur offrira
informatiquement les mêmes services qu’une gobox pro, mais le matériel étant de
moins bonne qualité, il faudra y apporter plus de soins. Le projet présenté ici
ne convient pas pour être installé dehors sous la pluie. Il doit être installé
à l’abris. Si vous visez une utilisation en extérieure et plus rude,
dirigez-vous vers une gobox semi-pro ou pro.
AUTRES TUTORIELS CONNEXES SUR
ON3MEE.BE
·
Starlink et VSAT – Partage d’expériences : https://www.on3mee.be/telecom/vsat.htm
·
Stratégie EMCOM : https://www.on3mee.be/telecom/emcom.htm
·
Présentation d’une gobox home made : https://www.on3mee.be/telecom/gobox.htm
·
Freedom Box Off Gride (un serveur d’applications locales sur raspberry pi
) : https://www.on3mee.be/informatique/freedom_box_off_grid.htm
·
Les réseaux IP temporaires (ouvrage qui explique de A à Z le déploiement
d’un LAN pour évènementiel et emcom) : http://www.on3mee.be/telecom/telecom_radio_public_et_pro_partie_2.pdf
POUR EN SAVOIR PLUS SUR
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