PRODUKTER

Industri skjermer med touch screen mulighet

Touch Screen og LCD skjerm for industri



 

Små embedded PC løsninger med mulighet for 12V DC drift.

Embedded og Wallmount PC



 

Panel-PC med touch screen mulighet

Panel PC med touch screen mulighet



 

2U industri-PC for 19" rack

Industri-PC og Server for rack



 

Infokiosker



 

Industri tastatur



 

Industrielt ethernet med RS232,RS422,RS485, bluetooth, etc

Industrielt Ethernet med bluetooth


 

 

Tregt Wifi nettverk (internet ?), aksess punkt (AP) og "Sticky Clients".


Tregt nett er noe mange har opplevd. Noen ganger blir det bra "av seg selv" , mens andre ganger fortsetter det å være tregt.
Mange har før meg skrevet om tregt nett, enten som lokat nett eller internet. I
skrivende stund ser jeg imidlertid veldig lite fokus på "Sticky Clients". Denne artikkelen skulle i utgangspunktet derfor kun handle om 802.11k og 802.11v (løsning på bl.a. hastighetsproblemer pga "Sticky Clients"), men det er ikke til å unngå at det blir en del informasjon fra andre artikler jeg har skrevet ettersom alle disse henger sammen på en måte det ikke er mulig å overse. I de andre artiklene kan du bl.a. lese om
div kommunikasjonsstandarder, driftsikkerhet, lys, temperatur, vibrasjoner og annet).

De fleste bedrifter benytter kablet nettverk for å oppnå maksimal stabil hastighet, men benytter ofte wifi på møterom og en del andre steder i bygget. Hjemmebrukere benytter som oftest trådløst nett ihht standarder som 802.11 b, g, n,ac, etc som henviser til forskjellige teoretiske hastigheter, protokoller og sikkerhetsløsninger, etc. Dette er som nevnt TEORETISKE hastigheter fra ca 11Mb til 1700Mb. Det siste er mer teoretisk enn det første.

I artiklene som omhandler Wifi nettverk og roaming/mesh nettverk har jeg beskrevet om noen av årsakene til at det ikke er mulig å oppnå den hastigheten som reklamen tilsier. I denne artikkelen vil jeg hente frem et par årsaker til som er spesielt beregnet på nettverk med AP (aksess punkter) som gir aksess til bevegelige klienter som mobiltelefoner, nettbrett og bærbare PC løsinger, til en viss grad sammenliknbart med det jeg skrev om mesh nettverk og redundant trådløst nettverk.

Overskriften er tema som kunne vært tatt opp under flere av de andre artiklene, men for at ikke artiklene ska bli for lange og uleselige velger jeg å dele dem opp på denne måten.

I flere av artiklene har jeg beskrevet nærliggende tema. Men det som omhandler roaming og mesh- og redudant nettverk er nok nærmest beskrivelsen av en del problematiske nettverk.

Vi lever i et stadig mer mobilt samfunn og mange benytter mobiltelefoner, nettbrett og bærbare notebook for bruk hjemme eller på jobben. Nå begynner til og med bruk av "klokker" med wifi å benyttes rundt om og tilsvarende bruk kan være med på å skap en del problemer om de ikke er tilpasset nye standarder som 802.11 k/v.
 

Sticky Clients og standarder som 802.11k og 802.11v

Mange produsenter av routere og andre typer aksess punkter har ikke har implementert 802.11k/v standardene pr idag selv om det begynner å komme. De største produsentene som Cisco og Aruba (HP) kom med sine egne standarder før 802.11k/v. Deres løsninger er veldig like og basis for de nye standardene. For utstyr fra andre produsenter vil mangel på støtte kunne senke hastigheten med ytterligere 50% i enkelte situasjoner pga venting på switching fra ett aksesspunkt til et annet (såkalt "Sticky Clients"). Dette er en forsinkelse som har relasjonerer til roaming problemet som er beskrevet i en annen artikkel. Sticky Clients er imidlertid ikke noe som berører alle, men ganske mange. Dette er problem når en bruker/client beveger seg og normalt skal hoppe over til et nytt aksesspunkt. Å bytte aksesspunkt skal ideelt skje når styrken fra et nytt aksesspunkt er sterkere enn det gamle som brukerene beveger seg bort fra. Dette er beskrevet i tegninger lenger ned.
Det som imidlertid skjer, forutsatt at det er montert flere aksess punkter, er at bruker/klient fortsatt "henger igjen" på det gamle aksesspunktet (derav navnet "Sticky Clients"). Derfor kan en si at denne typen hastighetsreduksjon ikke er direkte relatert til trådløs dekning hjemme eller på kontoret.  Ettersom en beveger seg lenger og lenger bort vil det bli dårligere og dårligere signal. Dette betyr at overføringshastigheten går saktere og saktere. Til slutt brytes all kommunikasjon. Ideelt sett skulle klientene byttet til nytt AP når signaler fra det nye aksespunktet blir sterkere enn det gamle. Løsningen i dag, uten 802.11k/v, kan noen ganger være å slå av klienten og gå inn i det rommet en skal være og slå på klienten i det nye rommet.
Hvis det har vært 3 stk som har delt et aksesspunkt og èn velger å gå bort, fortsatt tilkoblet, kan det å flytte seg faktisk medføre TREGERE nett for de 2 som sitter igjen for de må vente til det den 3,dje personen skal ha overført er ferdig overført, og i mellomtiden må bruker 1 og 2 vente. Først når bruker 3 er tilkoblet et nytt aksesspunkt vil den brukeren/klienten frigjøre den kapasiteten (båndbredden) som han/hun hadde. Om en slik "sticky client" får redusert hastigheten til f.eks. 3Mb så vil de andre brukerne av samme aksesspunkt kunne oppleve enda tregere overføringshastighet. Dette er forsøkt beskrevet i tegningen nederst på denne siden. Problemet er relatert til utstyret som brukeren/klienten benytter, men om produsenter av routere og AP inkluderer støtten for de nye standardene vil dette være til god hjelp. I tegningen nedenfor har jeg forsøkt å beskrive dette visuelt.



Noen årsaker til trege nettverk.

Hovedårsaken til trege nett er er at vi nå benytter trådløst Wifi fremfor kablet ethernet.

Følgende årsaker er sterkt medvirkende:

a) Flere brukere.
Det blir stadig flere brukere av de samme aksesspunktene og ettersom kapasiteten må deles mellom flere brukere eller flere klienter som PC, Nettbrett og ikke minst mobiltelefoner, vil hastigheten falle ganske mye. Ikke alle routere og ap løsninger leveres med optimal teknologi.
I tillegg kommer bruksområder som Smart hus, div alarmløsninger, video, etc som alle spiser av kapasiteten, spesielt om de er tilkoplet samme nettet.

Båndbreden (Mhz eller Ghz) og hastighet (Kb/Mb) skal deles mellom brukerne. Om et aksesspunkt skal eies/brukes av flere brukere/klienter som TEORETISK kan sende med en overføringshastighet på 54Mb med 802.11 b/g, vil hastigheten nødvendigvis gå ned. La oss anta at 2 brukere sitter 6 meter fra aksesspunktet vil hver av dem kunne kommunisere med en TEORETISK hastighet på 25%, dvs ca 14Mb basert på tap over avstand + normal støy fra andrev støykilder.

Hjemmebrukere har som oftest en nedlastingshastighet mellom 5 og 20Mb (estimat). Men med den hastigheten beskrevet ovenfor som 2 brukere har er hastigheten allerede langt under det en betaler for til internet leverandøren. Og fortsatt er de 2 brukere til som benytter nettverket. Det hjelper med andre ord ikke å øke hastigheten hos internet leverandøren i tilfeller som dette.

b) Plassering av AP og antenner.
Denne overskriften er egentlig litt feil ettersom plassering av AP har lite å si om en har en avtagbar antenne  med høykvalitets antennekabel. For det er antennens plassereing som er viktig. Ikke aksesspunktet. Hvis en derimot har et aksesspunkt med fastmonterte antenner vil plasseringen av denne bli viktig.
En antenne type og montering som stråler langsmed gulvet, langsmed taket eller langsmed veggen er bortkastede penger. Det samme skjer om antenne gjemmes i eller bak en bokhylle, bak "pynteglass" eller i glasskap, etc. Og pass på at switch/router plasseres sentralt med færrest mulige vegger som hindrer signalene i forhold til klienten/brukerens plassering.
For de som har router/aksesspunkt med mulighet for utbyttbar antenne kan det være en fordel å bytte til retningsbestemte (kontra omnidirectional) antenner om de kan monteres på innsiden av yttervegger ettersom det ofte ikke er behov for å ha wifi dekning på utsiden av boligen. Retningsbestemt antenner gir sterkere signaler og indirekte høyere hastighet innenfor den sektoren de er ment å dekke Retning og vinkel kan du se ved å be om "Polar diagram" for antenne fra leverandøren du benytter.

c) Signal- støyforhold og ren signalstyrke (RSSI).
Dette kan i en del tilfeller styres vha riktig antenneløsning. I andre tilfller må det monters ny AP. Husk at overføringshastighet er direkte relatert til signalstyrke RSSI (Received Signal Strength Indicator) og SN (Signal/Noise ratio). Dette betyr i praksis at en Wifi switch/router/AP som støtter for eks. standarden som heter 802.11 n og dermed teoretiske hastigheter på 300Mb ikke gjør dette i den virkelige verden fordi RSSI og SN vil medføre at hastigheten faller dramatisk. Dette er fordi støy eller svake signaler tilsier at en "datapakke" (alle data som sendes over ethernet/wifi blir delt opp i pakker) som sendes over nettet med det som med stor sannsynlighet har noen feil. Feilen som oppdages ved mottak (f.eks mottatt av PC om en skal laste ned en web side) vil måtte sendes på nytt. Desto svakere signal eller mer støy som er mellom sender og mottaker desto flere "datapakker) må sendes på nytt. Og desto flere pakker som sendes på nytt desto saktere vil websiden bli mottatt. Svakere signaler oppstår også når avstanden mellom AP og klient er stor og øker om klienten beveger seg bort fra AP forutsatt at signalstyrken faller pga f.eks. antenne type og plassering. De forskjellige standardene 802.11 a/b/g/n/ac/ etc vil også påvirke evnen til å trenge gjennom vegger, etc. Men om mulig er det viktig å kable kable mellom AP og ikke som oftest unngå bruk av trådløse  "repeatere".

d) Avstander mellom AP og klient.
Avstanden mellom sender og mottager er derfor veldig viktig mhp hastighet og en del av beskrivelsen ovenfor med å ha flere aksesspunk for å bedre RSSI/SN (også beskrevet som god/dårlig dekning av enkelte). Som et estimat vil jeg si at om en mottager (PC, tlf. etc) flytter seg f.eks. 2 meter fra sender så vil hastigheten falle med 30% eller mer av den spesifiserte hastigheten som er beskrevet i standarden som sender benytter. Slik vil RSSI og S/N falle med omtrent det samme som kvaderatroten av avstanden i meter mellom sender og mottaker. Dette tilsier at om avstanden mellom AP/router og klient (PC, tlf, nettbrett) er 2 meter fri sikt så vil hastigheten fall til ca 200Mb (kvaderatroten av 2 =1,4 og 4 meter 300/1,4 ca 200Mb). Dette tilsier at at hvis avstanden øker til 4 meter (fri sikt) vil hastigheten falle til ca 50% (halvparten) som er 200Mb og tallet er på deling av alle brukerene som benytter det aktuelle aksesspunktet. DETTE ER OM EN ER HELDIG MED PLASSERING; LITE REFLEKSER, LITE STØY, LITE REFLEKSJONER, ETC SAMT AT EN IKKE FORSTYRRES AV ANDRE NETTVERK SOM F.EKS BENYTTER SAMME KANALER, KUN 1 BRUKER AV NETTVERKET, etc, etc.

Det er som nevnt ovenfor mange ting som påvirker signalet. Dessuten antennetype, plassering stråleretning, forsterkning. Men også vegger og bygningsmaterialer/reisverk i veggene, spotlights i taket (det er reflektoren som kan skape problemer ), store glassflater, speil, etc, etc.

Det må derfor ikke overaske noen om den reelle hastigheten blir ca 150Mb 2 meter fra antennen og 75Mb 4 meter fra antennen (fortsatt fri sikt).
Om avstanden øker blir det flere feil på "datapakkene" som sendes og pakkene må sendes på nytt. DETTE SENKER OVERFØRINGSHASTIGHETEN MEN OPPTAR OGSÅ NETTET SLIK AT HELLER IKKE ANDRE SOM BENYTTER SAMME AP FÅR MOTTATT SINE DATAPAKKER.

e) Managed switches for styring/prioritering.
Om det er brukere som er viktigere enn andre eller formål (f.eks. lyd/tale) som er viktig eller video streaming, kan dette styres både mhp båndbrede og funksjonalitet vha funksjoner som Qos. Men slik styring kan ikke gjøres med det som beskrives som "unmanaged switch". Til det bruket må det benyttes "managed switch" eller router og da bare til statiske IP adresser. For større nettverk der det benyttes Switcher/AP må disse være "inteligente" løsninger som managed switch. En bedre løsning vil være å benytte et kablet nettverk fra router til switch ettersom signalet kommer frem til switch uten forringelser av et trådløst signal.
Unmanaged switch kan dessuten heller ikke benyttes i sub-nett.

f) Flere "ukjente" brukere.
Det er flere og flere enheter som slåss om tilgang til nettverket. Bare at det ligger en tlf med Wifi i samme rommet krever litt av båndbredden, men dette er ant den minst krevende brukeren. Andre ting som smarthus, alarmsysteme tar sin del. Støykilder som Bluetooth og Zigbee krever også sitt noen gnger. Så er det støykilder som TV og mikrobølgeovner (forutsatt at de står på).

g) Eldre utstyr.
Dette er et punkt som relaterer til hvilke standard annet utstyr i nettverket støtter. Noen vil si det er "software relaterte problemer" fordi det bl.a. inkluderer protokoller og og sikkerhetsstandarder, mens andre mener det er hardware/firmware relaterte problemer basert på standarder. Uansett hva en velger å bruke som beskrivelse er det utvilsomt et potensielt problem, og jeg har derfor valgt å ta dette som et eget kapittel til slutt, men dette er ikke direkte relatert til 802.11k og v standardene.Pr idag er det 802.11c som er standard. men ettersom denne krever de nyeste sikkerhetsstandardene er det viktig å vite at om du har en server som benytter eldre sikkerhetsløsninger som f.eks WEP og WPA (WPA2 er nyere og vil ikke påvirke hastigheten) vil også 802.11ac koble seg ned til den standarden som benyttes av serveren.

h) Nyere utstyr.
Ja du leser riktig. Nytt utstyr satt opp "feil" vil ikke øke farten, men i verste tilfelle SENKE farten.
La oss ta utgangspunkt i dagens raskeste kommersielle standard som et 5Ghz aksesspunkt som f.eks. 802.11AC Denne standarden støtter 80Mhz kanalbåndbredde for raskere dataoverføring. 802.11n støtter maks 40Mhz båndbredde. 802.11g støtter opp til 20Mhz
Om du har f.eks. en 802.11n aksesspunkt konfigurert for 40Mhz kanalbåndbredde og setter opp et 802.11ac aksesspunkt konfigurert for 80Mhz båndbrede pr kanal, så vil hastigheten, forutsatt at et 802.11n AP som overlapper 802.11ac, senke farten til 40Mhz. Hvis det i tillegg er en klient på nettet (mobil telefon ?) som benytter 802.11g så vil hastigheten for alle enheter senkes til 20Mhz pr kanal. Ved å bruke retningsbestemte antenner som ikke overlapper hverandre mht strålingen vil dette problemet være løst. En slik løsning vil medføre at det blir soner uten dekning og kanskje best egnet for "langdistanse" punkt til punkt kommunikasjon.
I praksis betyr disse problemene at en bør konfigurere både 802.11n og 802.11ac til 40Mhz pr kanal og unngå overlapping av frekvensbåndet for de enkelte kanaler om det er flere nettverk tilgjengelig.
I tillegg er det slik at mens f.eks. 802.1g kun støtter 2,4GHz støtter 802.11n 2,4GHz ELLER 5GHz. 802.11AC støtter immidlertid både 2,4GHz og 5GHz samtidig. Dette betyr i realiteten at rn løsning som f.eks 802.11N vil switche NED til 2,4GHz om enheter som skal koples opp mot denne bare støtter 2,4GHz. Dette kan f.eks. være rimelige eller eldre mobiltelefoner (spør butikken om teløefonen støtter 802-11AC for å kunne benytte begge frekvensene. En MIMO utgave av 802.11ac vil f.eks. kunne støtte 2,4GHz på 2 antenner og 5 GHz på 4 andre antenner på samme aksesspunkt. Dette vil opprettholde maksimal hastighet uansett hva en bruker av klienter.

i) Roaming.
Når en skal gjennomføre roaming fra et AP til et annet er tradisjonelt sett forventet å skje når klienten oppdager et sterkere signal fra en annen AP. Men verden er ikke ideell mhp slikt bytte. Derfor er det nødvendig med litt hjelp, og dette kan de nye standardene 802.k og 802.11v hjelpe til med.

j) "Extendere"/"Repeatere".
Noen velger å øke rekkevidden av et trådløst nett med trådløse "ekstendere" eller "repeatere" som andre kaller det. Disse forlenger avstanden til router med trådløse tilkoppling mellom hverandre. Dette er en metode med begrenset effekt fordi alt en har tapt av hastighet fra forrige AP er tapt og kan ikke "taes igjen" på det nye punktet. Nye aksesspunkt bør derfor ha kablet tilkoppling mellom hverandre. Hvis ikke vil det meste av hastigheten bli tapt på veien.Det blir som å kjøre på en humpete vei. Å bytte bil gjør det ikke mulig å kjøre fortere selv om bilen kan kjøre fortere på fin vei. Unntaket er imidlrtid om det er 1 bruker eller noen svært få og at det ikke er andre problemer ihht det som er nevnt ovenfor. Om en har en bolig med router i stua KAN ? det fungere med en trådløs repeater nærmere soverommet eller kjøkkenet. Men det KAN ? også være nok å flytte router og kanskje sette på en retningsbestemt antenne om routeren støtter utbytte av antenner.

Mulig løsning ?

Satt på spissen vil bedrifter kunne oppleve hastighetsreduksjon når deltagere på et møte f.eks. går inn/ut av møterommet og bærer med seg en mobiltelefon kobler seg til og fra AP og dermed senker hastigheten hver gang deltageren går ut av møterommet. For boliger kan det samme skje om en bare går fra stua (hvor AP er) og til kjøkkenet eller et annet rom.

Faktisk kan det være nok å bare gå forbi et møterom eller at 2 medarbeidere stopper utenfor møterommet for å snakke sammen. Deres telefoner vil kunne kobles seg opp og ned mot aksesspunkt på møterommet ved siden av der de står og når de forflytter seg vil deres telefoner som i dette tilfelle er klientene henge igjen mot AP i møterommet der de snakket sammen. Det samme skjer om en går gjennom/passerer et rom hjemme der det er et aksesspunkt. Telefonen vil koble seg opp men henger igjen når personen beveger seg bort fra møterommet. Men disse eksemplene er ekstreme tilfeller og mer en teori som beskriver problemstillingen. I mange tilfeller vil støy fra omgivelsene (ref punkt g ovenfor) utgjøre et større problem.

En måte å løse problemet på er å benytte AP med retningsbaserte antenner som begrenser strålingen til gangen utenfor møterommene fremfor å benytte "rundtråle antenner" (omnidirectional antennas) og i noen tilfeller gjøre det samme i møterommene men også ny AP som er bedre plassert er viktig.

Hvordan fungerer de nye standardene 802.11k og 802.11v?

802.11k (kalles gjerne "RRM – Radio Resource Management) er den standarden som har blitt implementert raskest av utstyrsprodusenter når det gjelder å løse problemer med Sticky Clients og reduserte hastigheter.

Dette er en standard som tillater klienten (f.eks. mobiltelefon) til å få en oversikt over andre AP i nettverket. Dette vil i mange tilfeller gjøre det lettere for mobile enheter som telefoner til å kople seg opp mot nye aksesspunkt som telefonen søker opp passivt eller aktivt og som den vil sende forespørsel til med jevne mellomrom.

802.11v er et annet tillegg til 802.11 standardene. Denne standarden sier noe om hvordan enheter i nettet (AP og klienter) kan utveksle informasjon om nettverket. F.eks. kan et aksess punkt med en spesifikk klient be om å bytte til en annen spesifikk AP. På denne måten blir det lettere for klienten å ta en roaming avgjørelse.

I tegningen nedenfor har jeg forsøkt å få frem noe av det som kan skje om det sitter 4 personer i et møterom (eller i stua hjemme) og den ene (mobiltelefonen) beveger seg bort uten å kople seg til nytt aksesspunkt. Hastigheten mellom mobiltelefon og aksesspunktet faller dramatisk.


 

Men problemet sprer seg dessverre. For mens det jeg har beskrevet som AP-1 i dette tilfellet begynner å få problemer med kommunikasjon med mobil klienten blir de andre klientene stående å vente. Det betyr at arbeidet med å styre kommunikasjonen mellom AP-1 og de gjenværende klientene (Klient 1, 2 og 3) får redusert hastighet fordi AP-1 fortsatt forsøker å opprettholde kommunikasjon med mobil telefonen. Dette har jeg forsøkt å få frem i tegningen nedenfor.


 

Overnevnte problem kan ofte også løses om en benytter en 802.11as aksesspunkt ettersom eldre klienter (f.eks. mobiltelefon) benytter 2.4GHz mens nyere og mer avanserte klienter (f.eks. PC) benytter 5GHz. Dessuten vil en "AC ruter" ha støtte for flere kanaler enn f.eks. en 802.11b/g enhet og unngå støy fra andre kanaler.


Copyright © 2017

Gjengitt med tilatelse.

Om ønsker informasjon som ikke finnes på våre sider, ber vi deg kontakte oss med f.eks. en mail til vår support avdeling. Vi vil da forsøke å få opp mer informasjon så raskt som mulig.

Interface for våre små embedded industripc for vegg og bord montering finnes her.
 

Hjemmesidene til Irontech AS besøkes årlig av nesten 40.000. De 2 siste årene har Irontech vært "leid ut", men bedriften er nå til salgs av familiære årsaker.

For begge saker kan jeg kontaktes på jornjen@online.no