[esco]

Sono stati predisposti alcuni box equipaggiati con Raspberry Pi 3B+ che, mediante scheda di acquisizione dati ADC, consente l'archiviazione di dati analogici (livello acqua di alcuni pozzi).
I Raspberry dovrebbero collegarsi via WiFi al router per trasmettere periodicamente i dati acquisiti e sono tutti entro un raggio di 100 m, ma posizionati dentro pozzetti di calcestruzzo protetti da tombini metallici.
Purtroppo il Raspberry nel pozzetto più vicino, a circa 20 m dal router, non riesce al collegarsi alla rete WiFi: la potenza del segnale è indicata da una sola tacca, nessuna tacca nei pozzetti più distanti.
L'antenna del router è stata prolungata e posizionata in un punto abbastanza alto, con miglioramenti di segnale WiFi di "qualche tacca" per altri device (tablet e smartphone), ma nulla per Raspberry.
Infine, abbiamo aggiunto modem pen USB con scheda telefonica, che funziona bene nonostante il pozzetto ed il tombino metallico, ma sarebbe preferibile usare la rete WiFi, disponibile con 2,4 e 5 GHz.
Si può suggerire un modo per potenziare l'antenna WiFi dei Raspberry Pi 3B+?

[Tiger]

Nei pozzetti potresti mettere questi
insieme a pi3b+ prendono segnale in wifi e lo rilasciano in LAN,
oppure wifi con wifi sono piccolissimi. E puoi alimentarlo via usb da pi3b stesso con cavo usb---microusb



https://www.tp-link.com/it/home-networki...tl-wr802n/

[ippogrifo]

Il problema della potenza "effettivamente" irradiata (trasmessa) (EIRP) non è da sottovalutare se si desidera rimanere entro i termi di legge che stabilisce questo parametro per le bande RF ad uso libero. in questo caso è di 100 mW, pari a +20dBm con antenna la cui impedenza è di 50 ohms. Questo, in poche parole, comporta che la potenza di uscita dal trasmettitore + il guadagno di antenna non deve superare i +20 dBm (100mW). Visto che i raspberry devono essere alimentati, perchè non adoperare una soluzione tipo POE? 100 m non sono tantissimi (anche se al limite) con una partenza di 48V ed avreste il collegamento della rete via cavo..
L'altra soluzione è di impiegare amplificatori RF di segnali (ve ne sono in rete) ed antenne direttive (in particolare modo per i pozzetti distanti 100 m), quest'ultime ovviamente installate esternamente ai pozzetti.
Ulteriore soluzione è di utilizzare Rx/Tx in altra banda, a frequenza più bassa, che garantiscano il collegamento.

P.S.
L'antenna del RPi è integrata, per cui la soluzione migliore sarebbe di utilizzare una chiavetta USB WiFi equipaggiata con comnnettore RF.

[esco]

Nel post iniziale non avevo precisato che i box che contengono i raspberry sono alimentati a batteria e non sono realizzabili cavidotti interrati o aerei. Considerato che l'area è interamente privata, siamo certi che siano applicabili le limitazioni per le bande RF di 100 mW, pari a +20dBm con antenna la cui impedenza è di 50 ohms?

---

Sulla base delle vostre indicazioni proverei una PEN USB per aumentare la potenza dell'antenna integrata, suggerimenti per marca/modello già testati con Raspberry Pi 3B+ ?

[ippogrifo]

Ovviamente la regolamentazione in merito si applica sia su aree private che pubbliche. Questo proprio perchè essendo frequenze libere viene evitato l'uso di trasmettitori di potenza superiore.
A prescindere da questo, l'uso di antenne direttive per ciascun pozzetto, orientate verso l'antenna (omnidirezionale) del router potrebbe risolvere il problema. Le antenne dovranno essere esterne al pozzetto.
I raspberry serie 3 e 4 hanno le antenne WiFi integrate sul cicuito stampato per cui non è possibile collegare alcunchè e rilanciare il segnale, eventualmente con dei range estender, necessiterebbe di altra installazione ed alimentazione.

E' forse più percorribile la strada di adottare per ciascun raspberry un rx/tx che assolva allo stesso compito e che sia equipaggiato con un connettore RF (es.: SMA) a cui poter collegare l'antenna. Sul mercato vi sono diverse tipologie, un esempio: https://www.amazon.it/Universale-adattat...B019RDS2A0.
Per l'antenna direttiva puoi utilizzare qualcosa di simile: https://www.amazon.it/SODIAL-2-4GHz-Wire...B00GONWU28. L'antenna dell'esempio ha un guadagno di 25 dB, quindi molto direttiva, il che comporta che un qualunque segnale RF in banda applicato all'ingresso viene "amplificato" di più di 20 volte (in effetti non viene amplificato, ma concentrato nella direzione dell'asse dell'antenna).

Normalmente un modem GSM trasmette con una potenza RF di più di 2W, il che spiega la possibilità della connessione.

P.S.
Una ulteriore soluzione è quella di realizzare, se la distribuzione dei pozzetti sull'area lo permette, una rete wifi di tipo mesh: https://it.wikipedia.org/wiki/Wireless_mesh_network. Richiede l'impiego però di apparati specifici.

[esco]

Per l'antenna direttiva puoi utilizzare qualcosa di simile: https://www.amazon.it/SODIAL-2-4GHz-Wire...B00GONWU28. L'antenna dell'esempio ha un guadagno di 25 dB, quindi molto direttiva, il che comporta che un qualunque segnale RF in banda applicato all'ingresso viene "amplificato" di più di 20 volte (in effetti non viene amplificato, ma concentrato nella direzione dell'asse dell'antenna).

L'antenna suggerita non si trova, in alternativa prenderei questa LinQ.

[ippogrifo]

E' praticamenta la stessa con altro marchio, anche se viene data con un guadagno di 38 dB (per una yagi già 25 erano tanti...).

[esco]

E' forse più percorribile la strada di adottare per ciascun raspberry un rx/tx che assolva allo stesso compito e che sia equipaggiato con un connettore RF (es.: SMA) a cui poter collegare l'antenna. Sul mercato vi sono diverse tipologie, un esempio: https://www.amazon.it/Universale-adattat...B019RDS2A0.

Purtroppo questa antenna non è disponibile all'acquisto, è indicato adatta per Raspberry e mi sembra molto buona perché indica una potenza di uscita RF di 13-17 dBm. Quindi ho chiesto maggiori informazioni per questo modello "Fully tested to work with the Raspberry Pi" dove è indicato "Antenna Gain 2 dBi". Mi confondono queste comparazioni per le diverse unità di misura dBm e dBi.

[ippogrifo]

Nel link, più che l'antenna, era interessante la chiave (dongle) equipaggiata con connettore RF e supportata dai driver del raspberry. Inoltre la potenza RF di uscita era esatta per lo scopo.
Dell'altro modello sono poche le specifiche dichiarate, a parte la compatibilità con i raspberry.
Il guadagno di una antenna viene espresso in dB (decibel) che di fatto rappresenta un rapporto (logaritmico) in più o meno rispetto ad un riferimento. Il dB è un rapporto e quindi adimensionale, cioè si può applicare indifferentemente alle mele, alla corrente, alla luminosità di un ambiente e qualsisi cosa si voglia, purchè coerente con il riferimento.
Molto spesso, in elettronica, per fare riferimento alla potenza RF irradiata o ricevuta, si prende come riferimento la potenza prodotta da una segnale RF chiuso su un carico con impedenza (resistenza) di 50 ohms e che sviluppa una potenza di un milliwatt. Rispetto a questo parametro di riferimento vi può essere un guadagno o una perdita, esempio una potenza di +10 dBm equivale ad un segnale RF di 10 mW (sempre su un carico di 50 ohms), come un segnale di -10 dBm equivale ad una potenza di 0,1 mW, ecc. Ovviamente non è l'unica unità di "misura", cioè facendo riferimento a qualcosa di noto ed esplicitandolo (esempio 1 volt, 1 Ampere, ecc.) si può definire,in dB, un guadagno od una perdita.
Il riferimento al dBi per una antenna è, mia considerazione, un pò una presa in giro: la "i"dopo db indica che si prende come riferimento l'antenna isotropica che è un puro concetto matematico. Di fatto rappresenta una antenna puntiforme, senza dimensioni, "immersa" nell'etere e che irradia in maniera uniforme in tutte le direzioni (omnidirezionale). Fisicamente impossibile da realizzare; quello che è possibile fare è un dipolo (come quello che hai visto nell'immagine) che ha un minimo di direttività, cioe non irradia (o poco) sul prolungamento del prorio asse (una specie di 8 ortogonale all'asse stesso). Da qui il guadagno di 2 e rotti dB(i) dell'antenna.
Su una antenna direttiva il guadagno, espresso in dB, indica la capacità della stessa di concentrare tutta la potenza RF del trasmettitore in unica direzione. Esempio, ipotizzando il guadagno di una antenna pari a 10 dB e a cui applichiamo in ingresso una potenza di 100 mW: il segnale irradiato nella direzione in cui è puntata è equivalente al segnale RF emesso da un Tx, equipaggiato con antenna omnidirezionale, di potenza 1 W (10 volte superiore).
Spero di aver chiarito i tuoi dubbi (anche se sono stato un po lungo), in modo da consentirti di operare delle scelte corrette.

[esco]

Non riesco a trovare l’antenna suggerita in nessun negozio online tra i tanti visitati
Ho però trovato il modo di ampliare la copertura WiFi con alcuni router dismessi che possono qui essere riutilizzati, magari le cose migliorano. Quando arriverà l’antenna LinQ, proverò ad aggiungere, nei pressi dei raspberry non raggiungibili, un paio di router in modalità extended.