WiFi антенны на 2, 5, 10, 15 км и более.Рекомендации Ubiquiti. Передатчик вай фай сигнала


WiFi антенны на 2, 5, 10, 15 км и более.

Среди провайдеров Украины неизменным спросом пользуется беспроводное оборудование Ubiquiti и MikroTik - благодаря оптимальному соотношению цены, качества и производительности. Есть лишь одна небольшая сложность: ассортимент продукции у обоих производителей довольно обширен, и не всегда просто разобраться, какие точки доступа и антенны лучше всего купить. Наши менеджеры постоянно получают запросы вида:

  • Подберите мне WiFi антенны на 2 км для базовой станции.
  • На каком оборудовании можно построить WiFi мост на 15 км?
  • Какие WiFi антенны вы порекомендуете для моста на 5 км с хорошей пропускной способностью?

Мы несколько лет назад уже публиковали статью с рекомендациями Ubiquiti по подбору оборудования для линков различной дальности. Но за это время вышел новый стандарт WiFi 802.11ac , появилось много новых моделей с его поддержкой и без, поэтому возникла необходимость в новой подборке.

MikroTik также недавно опубликовал информацию о дальности своих самых популярных точек доступа, прочесть об этом можно в этой статье.

Сразу оговоримся: в дальнейшем речь пойдет о выборе именно точек доступа, то есть устройств, совмещающих в себе антенну и радиомодуль, или же комплектов из точки доступа и присоединяемой к ней внешней антенны. Однако многие называют точки доступа "антеннами WiFi", что не совсем верно, но довольно распространено, так что мы будем употреблять и такое обозначение тоже.

Приведенные решения спроектированы для базовых условий. Реальные результаты будут зависеть от окружающей среды, помех, трассы, пределов ЭИИМ и других факторов. 

Ubiquiti - WiFi антенны на 2, 5, 15 км для мостов

Линк PtP (Point-to-Point, "точка-точка"), или мост, соединяет друг с другом два устройства, расположенные в разных местах. Как правило, мост строится на расстоянии от 150-200 метров до нескольких десятков километров.

WiFi антенны для мостов до 5 км

NanoBeam 5AC-16/19. Рекомендовано Ubiquiti для небольших расстояний. Превосходная производительность этих WiFi антенн обеспечивается благодаря airMax AC технологии, точки дают до 450 Мбит/сек пропускной способности.

Nanostation Loco M. Также подходит для коротких дистанций (из нашего опыта - до 3 км). PtP-решение минимальной стоимости, но поддерживаемый стандарт - только 802.11n, соответственно, пропускная ниже.

Nanostation M. Очень популярные WiFi антенны (точки доступа) для коротких расстояний, часто используются для видеонаблюдения благодаря наличию дополнительного порта Ethernet. Но все тот же стандарт 802.11n.

WiFi антенны для мостов 5-15 км

  • LiteBeam 5AC-23: Рекомендованное Ubiquiti клиентское оборудование, которое подходит также и для мостов. Превосходная производительность благодаря airMax AC стандарту, пропускная способность до 450 Мбит/сек.
  • PowerBeam 5AC.  Эти WiFi антенны советуются производителем в качестве клиентского оборудования для линков на большие расстояния, или для мостов на средние расстояния (5, 10, 15 км). Превосходная производительность благодаря airMax AC стандарту, пропускная способность до 450 Мбит/сек.
  • PowerBeam 5AC ISO.  Практически полностью повторяет PowerBeam 5AC, но благодаря изолятору дает хорошие результаты в зашумленной среде.
  • LiteBeam M. Эта WiFi антенна идеально подойдет для тех случаев, когда нет необходимости в высокой пропускной способности, где сама возможность подключения, ветровая нагрузка, низкая цена важнее производительности. Устройство не поддерживает MIMO, имеет одну поляризацию, стандарт 802.11n, поэтому канальная скорость - всего 150 Мбит/сек, реальная пропускная, соответственно, меньше.
  • PowerBeam M: Оптимальное соотношение цены и производительности для линков на средние дистанции, стандарт 802.11n.

WiFi антенны для мостов свыше 15 км

airFiber 5X + AF-5G (направленные антенны WiFi с узким лучом). Это комплект операторского класса для мостов на большие дистанции, возможна передача данных на расстояния 200+ км. Эффективное использование спектра, обеспечение пропускной способности до 620 Мбит/сек (с использованием ширины канала 50MHz).

Rocket 5AC + RocketDish LW. Превосходный комплект из узконаправленной WiFi антенны и точки доступа. Выбор для высокопроизводительных линков на длинные расстояния. TCP/IP пропускная способность до 450 Мбит/сек (с использованием ширины канала 80MHz). Дальность линков - 100+ км

Высокопроизводительные магистральные каналы

AirFiber 24HD. Отличная производительность. AirFiber 24HD обеспечивает до 2 Гбит/сек реальной пропускной способности на расстояниях  около 2 км в полосе частот 24 ГГц, и до 1.4 Гбит/сек в линках на расстояниях до 9 км. Тем не менее, при определенных обстоятельствах можно использовать устройство на расстояниях до 20 км.

AirFiber 24. AirFiber 24 обеспечивает до 1.4 Гбит/сек реальной пропускной способности на расстояниях около 5 км в полосе частот 24 ГГц. Можно использовать устройство и на расстояниях до 13 км, только пропускная будет меньше.

AirFiber 5/5U: Прекрасная пропускная способность в полосе частот 5 ГГц. Эти РРЛ обеспечивают до 1.2 Гбит/сек пропускной. Устройство можно использовать на расстояниях до 100 км.

Базовые станции Ubiquiti

Point-to-Multipoint линки (PtMP, "точка-многоточка") - это соединение трех или более устройств, расположенных в разных местах, с использованием 1 базовой станции (точка доступа) и нескольких CPE устройств (клиентских станций), которые соединены с точкой доступа беспроводным линком.

Производительность соединения точка-многоточка зависит как от базовой станции, так и от клиентских устройств. Таким образом, если вы хотите обеспечить передачу данных на большие расстояния, нужно выбрать правильную базовую станцию и правильное CPE для каждого конкретного случая.

Базовые станции обычно располагают на вершине башен, зданий или на антенной мачте. Высота установки определяет максимальное покрытие. При проектировании базовой станции оптимально выбирать WiFi антенны с как можно более узким сектором охвата. Ширина диаграммы направленности должна быть минимально возможной для покрытия желаемой площади. Антенны с большей шириной луча, покрывающие бОльшую зону и достигающие бОльшего количества станций, будут и более чувствительными к помехам, что приводит к снижению производительности и масштабируемости.

Базовая станция на 60 клиентов для малых расстояний

Идеально подходят для начинающих провайдеров в районах с низким уровнем помех.

Rocket M с OMNI всенаправленной антенной. Такая базовая станция WiFi потянет до 60+ одновременно работающих подключенных клиентов, если все устройства поддерживают airMAX. Очень чувствительна к помехам, рекомендуется только для сельской местности.

Базовые станции на 100, 200 и более клиентов с высокой производительностью

Rocket 5AC PRISM с антеннами airMax AC Sector. Это WiFi комплект операторского класса для базовых станций самой высокой производительности, с плотным расположением клиентов. К примеру, устанавливаем на 1 мачту восемь таких WiFi антенн (точка доступа + внешняя секторная антенна) с шириной луча 45° для кругового покрытия и получаем 800+ подключений на мачту. Устройства используют технологию airPRISM, что значительно уменьшает смежные шумы.

Rocket 5AC Lite и антенны Titanium Sector. Высокопроизводительное решение для областей средней плотности. Ширина диаграммы направленности антенн варьирует (60-120°) для масштабируемости. На одну систему из нескольких Rocket и WiFi антенн можно подключить 500+ клиентских станций. Использует новейшую технологию airMax AC.

Клиентские точки доступа (CPE) Ubiquiti

WiFi антенны до 3 км

NanoBeam 5AC-16. Недорогая WiFi антенна (точка доступа), малая дальность, преимущество - очень компактные габариты и стильный дизайн. Подходит клиентам, которым важна эстетика. 

NanoBeam 5AC-19: чуть большая дальность по сравнению с NanoBeam 5AC-16, большая направленность антенны.

WiFi антенны до 7 км

LiteBeam 5AC-23: недорогое CPE, узкий луч, поддержка MIMO. Рекомендуется Ubiquiti как новый отраслевой стандарт для клиентского оборудования с airMax AC.

PowerBeam 5AC-300/400: CPE с узким лучом, большая дальность и низкий уровень шума.

WiFi антенны для клиентов на дальние дистанции (свыше 7 км)

PowerBeam 5AC-500/620: Более высокая мощность устройств, высокая степень направленности антенны, большая дальность и низкий уровень шума, эстетичность.

Rocket 5AC-Lite/PTMP/PTP с антеннами RocketDish LW: Наиболее эффективный комплект оборудования WiFi, хотя его стоимость выше по сравнению с интегрированными конструкциями, и дизайн может показаться неказистым. Для лучшей изоляции сигнала на антенны можно дополнительно приобрести колпаки ISOBEAM. PTMP и PTP модели поддерживают новейшую airPRISM технологию для уменьшения помех от соседнего канала.

Важно: Устройства для дальних расстояний можно использовать и на короткие дистанции. К примеру, PowerBeam M, скорее всего, опередит Nanostation Loco M на малых дистанциях благодаря свойствам антенны.

Поэтому, если по параметрам вам подходит несколько антенн WiFi, всегда используйте более дальнобойную и мощную - так вы гарантированно получите стабильный линк с хорошей пропускной способностью.

Наше мнение

Нас немного удивило, что для мостов Ubiquiti не советует обычные (не стандарта 802.11ac) точки доступа Rocket M с антеннами RocketDish - частый выбор наших клиентов. Скорее всего, потому, что стандарт 802.11n считается уже неперспективным.

Кроме того, к базовым станциям на стандарте 802.11n мы рекомендуем также клиентские точки доступа Nanostation loco M5, M2 - до 1 км, Nanostation M5, M2  -до 5 км. Это очень популярные и недорогие решения. 

lantorg.com

увеличение дальности работы беспроводного канала

Введение

На дальность распространения электромагнитного Wi-Fi-сигнала в диапазонах 2.4 и 5 ГГц влияют следующие факторы:

1) Мощность передатчика (точки доступа) и чувствительность приемника (ноутбук / компьютер / смартфон / планшет). Пожалуй, ключевой момент в работе любого беспроводного оборудования. Если просто, то чем больше мощность передатчика, тем дальше полетит электромагнитная волна, и тем больший энергетический запас будет иметь. Чем больше чувствительность приемника, тем более ослабленный сигнал сможет уловить его антенна.

2) Наличие и тип препятствий на пути распространения сигнала от передатчика до приемника. Соответственно, чем больше этих препятствий, тем большую долю мощности будет терять волна, проходя через них. И так уж получилось, что разные материалы в зависимости от своих физических свойств (диэлектрическая, магнитная проницаемости и проводимость) могут оказывать как негативное, так и положительное влияние на распространение электромагнитного поля.

3) Интерференция радиоволн, возникающая из-за влияния стороннего оборудования, работающего в том же частотном диапазоне и усиленно генерирующего помехи. К такому оборудованию в первую очередь относятся Wi-Fi-адаптеры "соседей" и микроволновые СВЧ печи. В меньшей степени на Wi-Fi-сеть оказывают влияние Bluetooth-устройства. В этом же диапазоне 2.4/5 ГГц работает огромное количество промышленного и медицинского оборудования, но в офисах, бизнес центрах и домах обывателей их, к счастью, можно встретить не часто.

Приведенный список можно значительно расширить и дополнить, но это, по мнению автора, наиболее значимые моменты, которые при правильном подходе смогут значительно увеличить энергетический потенциал беспроводной сети. Ниже приводятся более детальные рассуждения по каждому из пунктов.

1. Мощность и чувствительность

Девиз раздела: не запори то, что имеешь.

Мощность передатчика, разрешенная стандартом IEEE 802.11 для беспроводного Wi-Fi-оборудования не должна превышать 20 dBm, что эквивалентно 100 милливаттам. Значения мощности реального оборудования в среднем находится в диапазоне от 15 до 18 dBm. Связано это по большей части с нежеланием производителя "рисковать", ведь устройство мощностью свыше 20 dBm просто не пройдет сертификацию.

Тут есть два момента, на которые нужно обратить внимание: во-первых, нужно понимать, какой частью и в какую сторону излучает Wi-Fi-адаптер, а вернее его антенна. Подавляющее большинство home-версий точек доступа имеют omni-антенну с круговой диаграммой направленности в форме тора (в первом приближении), рисунок 1.

Рисунок 1 – Внешний вид и диаграмма направленности Omni-антенны

Тор имеет диаграмму направленности в угломестной плоскости в форме восьмерки, а в азимутальной – в форме круга. Для обеспечения наиболее благоприятных условий приема пользователя сети нужно располагать в направлении на максимум излучения. Учитывая, что рассматриваемая антенна всенаправленная, она просто должна располагаться параллельно приемнику (антенне приемника). Это условие демонстрируется рисунком 2.

Рисунок 2 – Иллюстрация к зависимости качества приема от взаимной ориентации передатчика и приемника

Таким образом, если расположение вашего ноутбука соответствует направлению на "минимум излучения" (рисунок 2), то не стоит удивляться низкому качеству приема. Учитывая, что антенны, идущие в комплекте с роутером, имеют в основании "систему вращения", то каких только вариантов ориентации антенны не встретишь в квартирах обывателей.

Следующий вариант увеличения дальности – это использование более направленной антенны, то есть имеющей больший коэффициент усиления. Следует отметить, что антенна – устройство пассивное, поэтому вы лишь увеличите плотность потока электромагнитного излучения в нужную сторону, а мощность излучения останется на прежнем уровне (15 – 20 dBm). На рынке представлено большое количество антенн Wi-Fi-диапазона с различным коэффициентом усиления в среднем от 3 до 15 dBi, способных перекрыть расстояние в пару километров. Поэтому в том случае, если вы живете в лесной глуши, и точно знаете, где располагается источник сигнала, то можете смело использовать направленную антенну.

Отдельно можно отметить, что есть аппаратные средства увеличения мощности беспроводного адаптера, работающего из-под Linux (и некоторого ПО в Windows), с помощью которого можно аппаратно изменить излучаемую мощность передатчика, но этот и подобные решения довольно быстро могут вывести адаптер из строя.

Так как антенны – устройства двухстороннего типа, то есть любая антенна может работать как на прием, так и на передачу, то все сказанное выше, касаемо увеличения мощности передающей антенны, способно в равной степени увеличить и ее чувствительность.

2. Количество и тип препятствий

Девиз раздела: используй логику при размещении оборудования.

Конечно, довольно сложно без специального оборудования учитывать количество препятствий и их тип на пути распространения радиосигнала, но есть несколько правил, соблюдая которые можно "сохранить" пару децибел мощности.

Длина Wi-Fi-волны в диапазоне 2.4 ГГц составляет в среднем 12.5 сантиметров и для диапазона 5 ГГц – 6 сантиметров, поэтому для крупных объектов (стены, перекрытия, шкафы, двери и т.д.) можно пользоваться принципом геометрической оптики, предполагая, что сигнал распространяется по прямой линии (частично отражаясь и преломляясь). Это, конечно, грубое допущение, но во-всяком случае это позволит "на глаз" оценить направление распространения сигнала и расчистить (по возможности) ему путь.

Первое, что нужно иметь в виду, это то, что сигнал очень плохо проходит через металлизированные поверхности и соответственно железобетонные перекрытия. Попадая на металлический объект, электромагнитная волна продолжает распространяться вдоль его поверхности, рассеиваясь. Поэтому в идеале, точку доступа нужно располагать подальше от сейф дверей, железных столов и так далее. Если необходимо обеспечить прохождение сигнала через толстую стену (тип материала не важен), то нужно постараться обеспечить условие, чтобы путь от источника до приемника через это препятствие был минимален. Это условие демонстрируется иллюстрацией на рисунке 3.

Рисунок 3 – Иллюстрация к уровню мощности сигнала после прохождения через препятствие

3. Интерференция радиоволн

Чтобы в домашних условиях определить наличие помех от стороннего оборудования и по возможности уменьшить его влияние, рекомендуется использовать программные анализаторы Wi-Fi радиопокрытия. В статье "Программы для анализа Wi-Fi радиопокрытия - Wi-Fi Site Survey" произведен обзор возможностей подобных программ, работающих под управлением OS Windows.

В целом рекомендации следующие. При запуске программы, например, Wi-Fi Scanner (разработчика System Lizard) откройте диаграмму распределения уровня сигнала по частотным каналам Wi-Fi, рисунок 4. График наглядно представляет информацию об окружающем вас беспроводном оборудовании.

Рисунок 4 – Внешний вид вкладки 2.4 GHz band, программы Wi-Fi Scanner

В диапазоне 2.4 ГГц в РФ существует 13 частотных каналов. Три из них условно неперекрывающиеся – это 1, 6 и 11 каналы. Как показывает практика – большая часть точек доступа работает на первом и шестом каналах. Есть и умные точки доступа, которые могут автоматически "переезжать" на менее зашумленные каналы. Вариант автонастройки точки доступа подойдет в том случае, если она одна в сети и обслуживает малое количество абонентов. Если же точка доступа является частью крупной беспроводной сети, то такой вариант категорически неприемлем. Используя программы, анализаторы радиопокрытия можно просто промониторить каналы и выбрать наименее зашумленный. Например, для ситуации, изображенной на рисунке 4, я бы выбрал 11 или 12 частотный каналы. Аналогичные рассуждения могут быть отнесены и к диапазону в 5 ГГц.

Никогда нельзя предугадать все возможные источники помех, бывали случаи, когда за стеной, с закрепленной на ней точкой доступа, неожиданно оказывалась микроволновая печь, роняющая Wi-Fi сеть на весь обед.

Заключение

В заключение пару слов хотелось бы сказать о распространенных кустарных методах усиления Wi-Fi с помощью банок из-под пива, CD-дисков и прочей нечисти. Работает это только в том случае, если вы реально понимаете, что нужно делать, а место установки "модификаций" вымерено с помощью штангенциркуля. Например, устанавливая экран из разрезанной банки из-за пива, ее расстояние до антенны должно быть вымерено так, чтобы отраженные от нее волны приходили в фазе с основным излучением антенны. Если вы ставите экран "на шару", то можно добиться и вовсе противоположного результата – отраженные волны приходят в противофазе и гасят друг друга. Но это уже совсем другая история.

nag.ru

Defender Smart Transmitter X1

Развитие технологий приводит к появлению причудливых устройств, обладающих труднопостижимым назначением в силу узкой специализации. Об одном из таких гаджетов мы и собираемся рассказать. Но предупредим — данный аппарат не является какой-то эксклюзивной новинкой в мире электроники. Он и ему подобные устройства выпускаются довольно давно (по IT-шным меркам, разумеется) и более-менее подробно описаны во множестве источников.

Говоря упрощенно, данный аппарат посредством Wi-Fi соединения принимает видео- и аудиопоток с мобильного устройства и передает его непосредственно на вход телевизора или монитора, проводное соединение с мобильным устройством здесь не требуется. Доступные источники, описывающие аналогичные передатчики, предоставляют возможность судить лишь о количестве функций такого аппарата. При этом, к сожалению, вопрос качества и характеристик передаваемого видеосигнала обычно обходится стороной, в лучшем случае этому вопросу уделяется пара скупых строк. А это серьезный недочет. В данной статье мы постараемся не только изучить конкретное устройство, но и заполнить этот пробел.

Конструкция и технические характеристики

Устройство поставляется в небольшой картонной упаковке. Странно, что не в блистерной. Может, потому, что на блистере не напечатаешь столько нужной информации, как здесь?

Комплектность скромная — всего лишь само устройство, короткий USB-кабель, краткое руководство на русском языке, и гарантийные талоны-отрывашки.

Передатчик выглядит как очень большая флэшка с HDMI-коннектором и неким наростом на верхней части. Эта синяя — не воплощенная мечта дизайнера-кубиста, а суровая конструктивная необходимость. Под ней прячется радиатор, которым накрыт главный процессор, ведающий всем электронным хозяйством. Во время работы корпус передатчика нагревается пусть и не критично, но довольно заметно — до 50 °С. Кто знает, надолго ли хватило бы терпения электронной платы, не будь корпус устройства испещрен этими вентиляционными отверстиями.

На одной из боковых сторон «флэшки» находятся две кнопки, обозначенные как R и M/F. первая отвечает за принудительную перезагрузку устройства с возвратом к заводским настройкам, вторая же кнопка предназначена для переключения режимов работы с DLNA/Miracast. Если с первой кнопкой все ясно, то о кнопке M/F мы еще поговорим. А пока лишь отметим не совсем удачное расположение кнопок — слишком они близко друг к другу, и, учитывая миниатюрные габариты устройства, кнопки легко перепутать, особенно, когда не видишь их надписей.

Да и вообще, логичнее было бы расположить эти кнопки не на боковой стенке корпуса, а с торца — места вполне хватило бы, поскольку там находится лишь один порт Mini-USB, играющий роль входа питания. В спецификациях устройства называются необходимые для работы параметры тока — 5 В 1 А, однако на поверку оказалось, что медиапередатчику вполне хватает USB-порта любого устройства, от которого мы пробовали «запитаться» — ноутбук, телевизор, устройство захвата, мобильная батарея.

Габариты устройства можно считать небольшими, но лишь до тех пор, пока не попытаешься подключить его к HDMI-входу бытовой техники. А ведь техника эта имеет разные конструкции. Так, например, в некоторых современных телевизорах интерфейсы направлены вбок и утоплены в корпус. Обычный кабель подключается без проблем, но рассматриваемый передатчик вставляется в HDMI-порт, как говорится, «на излом», поскольку длина его вместе с USB-кабелем превышает отведенную площадь. Также могут возникнуть проблемы с интерфейсами, соседствующими с HDMI — они могут либо мешать, либо окажутся перекрытыми нашим передатчиком, недоступными. Эти причины дают основание запастись недлинным HDMI-кабелем с соответствующим переходником, если вы, например, берете передатчик в поездку и предполагаете подключать его к неизвестным телевизорам.

Подключение к ТВ

Подключение к устройству захвата

Корпус передатчика состоит из двух половинок, которые удерживаются внутренними защелками. Электронная начинка уместилась на миниатюрной печатной плате. Здесь в первую очередь бросается в глаза тот самый радиатор — причина, по которой корпус аппарата оказался «украшен» выступающей синей нашлепкой. В дальнем углу печатной платы, рядом с коннектором Mini-USB, находится пружинный контакт. Если устройство собрать, то этот контакт прижимается к небольшой металлической пластинке, приклеенной к внутренней части одной из пластмассовых половинок корпуса — вот вам и Wi-Fi-антенна.

Функциональность устройства обеспечивают четыре ключевых компонента, которые можно видеть на следующих фото:

  • NAND Flash Samsung 1 ГБ
  • внутренняя память Hynix 2 ГБ
  • процессор Realtek RTD1185 (накрыт радиатором)
  • контроллер Wi-Fi 802.11n Realtek RTL818

Основные технические характеристики передатчика приведены в таблице:

ПроцессорRealtek RTD1185 A
Выход HDMIверсия 1.4
Интерфейс беспроводной связиWi-Fi 802.11b/g/n
RAM1 ГБ
Встроенная память2 ГБ
РазъемыHDMI и Mini-USB (для питания)
Питание5 В 1 А через вход Mini-USB
Размер84×36×18 мм
Поддержка видеоформатовMPEG, MKV, AVI, MP4, H.264, HD до 1080p
Поддержка аудиоформатовMP3, M4A, WAV, MKA, AAC, AIF, AIFF, OGG, LPCM, ADPCM
Поддержка графических форматовJPEG, BMP, PNG, GIF

Эти и другие сведения можно увидеть на страничке продукта.

Подключение, настройка и эксплуатация

В первую очередь следует определиться с возможностями рассматриваемого передатчика. Назначение его неизменно — трансляция контента с мобильного устройства на телевизор посредством беспроводной связи. Но способы, которыми это можно сделать, могут быть разными. Всего их три:

  1. передача данных при прямом соединении смартфона с передатчиком (Wi-Fi Direct) в режиме DLNA*
  2. передача данных при соединении смартфона с передатчиком через локальную сеть Wi-Fi в режиме DLNA*
  3. передача данных при прямом соединении смартфона с передатчиком (аналог Wi-Fi Direct) посредством технологии Miracast**

* DLNA (Digital Living Network Alliance) — комбинация технологий, с помощью которых совместимые устройства могут обмениваться медиаконтентом в домашней локальной сети** Miracast — технология беспроводной передачи медиаданных, для работы которой необходимо наличие только двух совместимых устройств — приемника и передатчика; разные бренды по-разному именуют данную технологию (Miracast, Allshare cast, Screen Mirroring, Wireless Output и так далее — кто во что горазд, или всяк кулик свое болото хвалит)

Казалось бы, между первым и третьим пунктами нет никакой разницы: медиаданные передаются между устройствами напрямую, участия беспроводного маршрутизатора не требуется. Однако не все так просто. Каждый из перечисленных способов соединения предоставляет разную функциональность. Для наглядного их сравнения мы свели некоторые важные параметры в одну понятную табличку:

ТехнологияСпособ передачиОсобенности
DLNA с прямым соединением (смартфон-передатчик)Прямая передача файлов для воспроизведения на конечном устройстве
  • передача только готовых файлов поддерживаемых форматов
  • возможно ухудшение сигнала на расстоянии ввиду невысокой мощности беспроводных адаптеров смартфона и передатчика
DLNA с соединением через беспроводной маршрутизатор (смартфон-маршрутизатор-передатчик)Прямая передача файлов для воспроизведения на конечном устройстве
  • передача только готовых файлов поддерживаемых форматов
  • качество связи зависит от удаленности от Wi-Fi маршрутизатора
Miracast, прямое соединение (смартфон-передатчик)Предварительное кодирование и передача пакетов видеосигнала в формате H.264
  • функция дублирования экрана смартфона
  • возможно ухудшение сигнала на расстоянии ввиду невысокой мощности беспроводных адаптеров смартфона и передатчика
  • ухудшение качества сигнала вследствие его перекодирования в реальном времени

Как видно из таблицы, DLNA режимы отличаются только способом установления связи между устройствами, при этом функциональность технологии и характер сигнала неизменны. Посредством такой технологии пользователь может транслировать на телевизор только имеющиеся видео, аудио или графические файлы (список поддерживаемых форматов приведен в таблице спецификаций). Третий режим — Miracast — отличается от DLNA тем, что этот стандарт позволяет передавать «живую» картинку с экрана смартфона (планшета). Но отсюда произрастает один существенный минус, который мы обязательно рассмотрим.

Включение и загрузка устройства занимает 10-15 секунд, после чего пользователь видит на экране телевизора или другого устройства отображения сигнала следующую картинку:

Передатчик по умолчанию включается только в этом режиме — первом, DLNA с прямым соединением смартфон-передатчик. При этом устройство создает точку Wi-Fi с названием WiFi Display [случайное число], к которой следует подключить ваш смартфон. Точка эта не имеет никакой защиты, подключайся кто хочешь — налетай, соседи.

Теперь для трансляции на устройство, и, соответственно, на телевизор, к которому подключен передатчик, нужно воспользоваться специальной программой — Defender-JoyLink, которую можно установить из Google Play (для Apple-устройств используется программа iMediaShare).

Стартовый экран приложенияСписок воспроизведения видеоСписок воспроизведения аудио и графики

Удобным этот интерфейс, конечно, не назовешь. Приложение работает только в портретном режиме, что также не прибавляет комфорта. То, что с виду напоминает файловый браузер, не является таковым — это просто список всех медиафайлов, имеющихся в памяти смартфона или планшета. Все свалено в кучу, хорошо хоть, отсортировано по названию. Но быстро отыскать тут какой-то конкретный нужный файл без допинга вряд ли получится... Немногим более удобным является приложение для Android, носящее знакомое Apple-имя iMediaShare.

Главная особенность приложения, осуществляющего передачу контента по DLNA — это отсутствие «живой» картинки на экране. Здесь имеются только средства управления воспроизведением.

Собственно об особенностях воспроизведения мы еще поговорим, а пока рассмотрим второй способ подключения — через маршрутизатор. Сменить тип подключения можно в этой же программе, Defender-JoyLink. Необходимые настройки прячутся во вкладке с шестеренкой. Настройка «нормального» соединения передатчика с маршрутизатором состоит из нескольких стандартных этапов:

Запуск сетевых настроекВыбор нужной Wi-FiВвод пароля

В результате этих действий передатчик отключает свою Wi-Fi точку и подключается к существующей Wi-Fi сети, которую раздает маршрутизатор. А на экране ТВ появляется информация о текущем способе подключения, где отображается текущий IP адрес передатчика и название Wi-Fi-сети, к которой он подключен.

Теперь соединиться с устройством можно только через эту сеть. Имейте в виду — сейчас передатчик, также как и интернет, раздаваемый маршрутизатором, легко доступны любому, ведь никакого пароля мы не вводили. Непорядок, это необходимо исправить. Вновь берем в руки смартфон, подключаемся к Wi-Fi маршрутизатора, запускаем знакомое приложение и открываем настройки. Управление для навигации по настройкам осуществляется посредством виртуального джойстика, в то время как само служебное меню отображается на телевизоре. Довольно неудобное решение: после каждого тычка пальцем в экран смартфона необходимо сопровождать поворотом головы со взглядом на экран ТВ, для того чтобы убедиться в правильности действий. Забавно, наверное, со стороны выглядит...

Экран смартфонаЭкран телевизора

Кстати, такую же страницу с управляющим джойстиком, как на экране смартфона, можно увидеть в обычном браузере на ПК, включенном в эту же локальную сеть — достаточно набрать в адресной строке конструкцию [IP-адрес передатчика]/remote.

Но перейдем к настройкам устройства. Они состоят из четырех разделов — сетевые настройки, параметры звука и видео, и системные настройки.

В сетевых настройках можно отредактировать имя сети, которую создает передатчик, и включить защиту с паролем для входаАудионастройки позволяют изменить способ вывода звука по HDMI — LPCM, RAW и Auto. Никакой роли это не играет, поскольку все известные Android-устройства всегда выводят звук только в одном формате — стерео-PCM

Видеонастройки предназначены для изменения аспекта сторон выводимого сигнала, его разрешения и частоты кадров, а это зависит от типа телевизора: 480p, 576p, 720p 50Hz, 720p 60Hz, 1080i 50Hz, 1080i 60Hz, 1080p 50Hz, 1080p 60Hz.

В системных настройках можно выбрать язык меню (доступны только английский и два китайских), сбросить настройки к заводским, просмотреть текущую версию прошивки, и обновить ее через интернет

Попытки обновить устройство «по воздуху» ни к чему не привели, хотя устройство «находило» новую версию программного обеспечения.

Наконец, рассмотрим подробно третий способ подключения — самый, пожалуй, интересный. Однако и самый требовательный к ресурсам смартфона или планшета. Во-первых, технология Miracast имеется только в мобильных устройствах, сертифицированных должным образом, и работающих под управлением OS Android версии не ниже 4.2. Поначалу мы расстроились, поскольку «брендовых» таких устройств в ближайшем окружении не имелось. Однако с удивлением обнаружили, что дешевый смартфон неизвестного происхождения (хотя давно ли Поднебесная стала неизвестной?) имеет в Настройках экрана соответствующий пункт, который называется Беспроводной проектор. Для того, чтобы перевести устройство в Miracast-режим, нужно кратко нажать кнопку M/F, и тут же повторить нажатие.

После этого передатчик переключится в нужный режим, а на экране телевизора появится заставка, ожидающая подключения мобильного устройства.

Теперь все, что остается, это зайти в соответствующие настройки смартфона, и щелкнуть по строке с названием беспроводного экрана, ожидающего подключения.

Через несколько секунд на телевизоре появится точная копия изображения, которое вы видите на дисплее смартфона или планшета, причем с учетом ориентации экрана — если пользователь перевернет смартфон, то изображение также перевернется.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Здесь самое время упомянуть об одной неприятной особенности, помешавшей записи этого ролика. Наш передатчик зачем-то встраивает в свой сигнал, подаваемый на телевизор, HDCP-защиту. Так делает большинство «фирменных» Blu-ray-плееров, аудиоресиверов, а также игровые приставки Sony. Наверное, трансмиттер тоже хочет стать большим и важным.

Но ничего страшного, у нас ведь и «народные» средства имеются, с помощью которых мы без особого труда получили и видео, и снимки экрана.

Что касается форматов, поддерживаемых устройством — они не являются тайной и перечислены в таблице технических характеристик. Обобщая, можно сказать, что воспроизведение всех распространенных сегодня форматов гарантировано. А если учесть специфику использования трансмиттера — прием и отображение контента с мобильного устройства — будет странным предполагать, что в памяти этого устройства вдруг окажутся файлы в каких-то неведомых науке форматах. Но даже если такое произойдет, и устройство откажется воспроизводить такой контент, то всегда можно переключиться в режим Miracast, а далее все будет зависеть только от вашего смартфона и установленных в него приложений.

В заключение коснемся такого фактора, как максимальное расстояние между смартфоном (планшетом) и передатчиком, который получает сигнал с мобильного устройства. Это расстояние зависит от двух факторов: наличия физических преград и радиопомех в виде посторонних Wi-Fi сетей и прочих микроволновок. Чем больше и того, и другого (и третьего), тем выше вероятность, что устойчивая связь между устройствами перестанет быть таковой уже на пяти метрах. Так, в условиях квартиры с почти непробиваемыми для радиоволн железобетонными стенами и небольшим количеством продвинутых соседей, имеющих Wi-Fi роутеры, смартфон держит связь с трансмиттером в пределах прямой видимости, то есть, около шести-семи метров. Но стоит унести смартфон прочь из комнаты, завернув за железобетонный угол, как на экране телевизора начинают появляться задержки и рассыпания изображения, пропадает звук. Конечно, в идеальных условиях, при полном отсутствии названных препятствий, максимально допустимое расстояние наверняка возрастет многократно, но часто ли вам доводится смотреть кино в чистом поле?

Качество трансляции

Качество видео как глобальное понятие состоит из множества составляющих, но в случае с исследованием передатчика, пусть и необычного, роль играют лишь два очевидных момента: частота кадров передаваемого видео и наличие артефактов сжатия. Нетрудно догадаться, что, если отбросить фактор ненадежности беспроводного соединения, оба перечисленных параметра относятся только к режиму Miracast. Поскольку в режиме DLNA ни видео, ни фото никоим образом не преображаются, они всего лишь передаются со смартфона на трансмиттер в виде файлов, целыми и невредимыми, а роль нашего устройства сводится только к воспроизведению полученных файлов с отображением результата на экране ТВ.

Для оценки первого фактора, частоты кадров, мы использовали набор тестовых файлов с перемещающимися на одно деление за кадр стрелкой и прямоугольником (см. «Методика тестирования устройств воспроизведения и отображения видеосигнала»). Данные файлы воспроизводились сначала на смартфоне, затем они же передавались на трансмиттер, подключенный к ЖК-панели в режиме 1920×1080 60p, двумя способами связи (DLNA и Miracast). Во время воспроизведения оба экрана фотографировались с выдержкой в одну секунду. Полученные фотоснимки ЖК-панели и дисплея смартфона (включенные в тест непонятно зачем — будем считать, что для сравнения) помогают определить количество пропущенных при воспроизведении и/или передаче кадров, и насколько аккуратно эти пропуски компенсируются устройством. Итак, смотрим:

О чем говорят эти результаты? Во-первых, о недостаточной частоте развертки дисплея смартфона. Ну а что можно требовать от Android-«трубки» за такую смешную цену? В отличие от экрана смартфона, ЖК-панель в режиме DLNA почти всегда отображает честные кадры. Редкие исключения, как например при воспроизведении 1920×1080 24p, объясняются просто: 60 не делится ни на 24, ни на 25. Отсюда такой неловкий сумбур в попытках заполнить пропущенные кадры (напоминаем — передатчик подключался к телевизору в самом «старшем» режиме 1920×1080 60p). Таким образом, следует иметь в виду: перед тем, как транслировать с мобильного устройства в режиме DLNA какой-либо фильм, нужно убедиться в совпадении частоты развертки телевизора с частотой кадров в фильме, либо в их кратности. В противном случае зритель рискует заработать нервный тик от неизбежных рывков, дерганий и строба при воспроизведении.

Увы, но в режиме полного перекодирования (Miracast) можно наблюдать откровенное жульничество. Смартфон не способен закодировать воспроизводимое видео в режиме реального времени, сохранив при этом все до единого кадра. Конечно же, он «выкидывает» лишние кадры, причем делает это чертовски неаккуратно. Резюмируем: этот режим слабо подходит для воспроизведения видео, Miracast явно предназначен для демонстрации статических слайдов или фотографий.

Настала пора изучить второй фактор, составляющий понятие качества видео. Сделать это можно путем сравнения стопкадров, захваченных из трансляции. Здесь нам снова помогут тестовые видеофайлы, специально предназначенные для таких случаев. Методика проста: трансмиттер подключается ко входу устройства видеозахвата, производится соединение со смартфоном, после чего на мобильном устройстве запускается воспроизведение нужного видеоролика. Все, что остается — выхватить из трансляции один кадр и сохранить его, чтобы впоследствии иметь возможность сравнивать со стоп-кадром, взятым из оригинального видеоролика. Доступно и несложно, приступаем.

Первый файл представляет собой плашку с разметкой в виде коротких линий толщиной в один пиксель, находящихся на таком же расстоянии друг от друга. В таблице приведены 100%-е кропы стопкадров, полные версии можно увидеть, щелкнув по ним.

Кадр из оригинального роликаКадр из трансляции, режим DLNAКадр из трансляции, режим Miracast

Думается, комментарии тут излишни — имеющий глаза да увидит. Никаких отличий между оригинальным роликом и переданным на трансмиттер в режиме DLNA, не существует, что и следовало ожидать. Но вот получить подобную мазню в Miracast-трансляции мы вовсе не планировали. Так уж вышло. Скорее всего, вина в этом деструктивном представлении сигнала лежит на черной траурной рамочке, которой обведено изображение, транслируемое в режиме Miracast.

Возможно, из-за этой рамки и происходит столь неаккуратное сжатие изображения с боков и сверху-снизу. Что это за рамка такая необходимая, откуда она взялась и зачем тут присутствует — нам это неведомо, избавиться от нее не получилось. Ясно, что причина в алгоритме кодирования, но где и как он регулируется в Android? Допускаем, что здесь может быть замешан и смартфон, кто знает. Изо всех сил надеемся на подсказку со стороны более информированного контингента.

Кстати, о предыдущем стоп-кадре — да, он сделан во время игры на смартфоне. Низкое качество изображения в динамичных сценах не так заметно, как в статике, поэтому такое использование технологии Miracast кажется вполне допустимым. Правда, упоминавшиеся рывки изображения, происходящие вследствие выбрасывания кадров при реалтаймовом кодировании, здорово портят всю картину (впрочем, здесь, возможно, снова виноват не слишком мощный смартфон с 4-ядерным процессором MT6589 1,2 ГГц). Что до задержки в трансляции — она не так уж велика, вряд ли достигает одной секунды, с этим можно и смириться. Но в ураганный шутер, когда жизнь висит на волоске в одну десятую секунды, конечно, не поиграешь.

Собственно, о динамике. Оценить качество реалтаймового кодирования технологии Miracast можно по следующим стоп-кадрам (мы уже усвоили, что в режиме DLNA видео никоим образом не изменяется).

Кадр из оригинального роликаКадр из трансляции, режим DLNAКадр из трансляции, режим Miracast

Вот что значит динамика! Пусть качество изображения, которое транслируется в режиме Miracast, и отстает от оригинала, но выглядит это отставание не так трагично, как в случае со статичной картинкой-плашкой. Здесь налицо знакомые артефакты сжатия, возникающие в силу недостатка битрейта — «мыло» и «квадратики», особенно заметные на цветных динамично изменяющихся градиентных фонах. Но, повторяем, в динамике все эти недостатки почти не видны.

Выводы

Если бы данное устройство было одним из первых, предоставляющих подобную функциональность, то награда за оригинальный дизайн была бы ему гарантирована. Но, как уже говорилось, Wi-Fi-медиапередатчик Defender Smart Transmitter X1 далеко не новинка. Несмотря на этот прискорбный факт, знакомство с гаджетом принесло немало пользы в плане изучения технологий, которые тут представлены. Теперь мы твердо знаем, чем DLNA отличается от Miracast, какие преимущества имеет один стандарт над другим, и какие риски нас ожидают при использовании той или иной технологии.

Практическое применение рассмотренного передатчика возможно как в бытовом, так и в деловом секторах, от воспроизведения домашнего фото/видео на встрече с друзьями до демонстрации слайдов компании на переговорах в офисе заказчика. Все, что требуется — это уверенность в наличии телевизора с HDMI-входом. Если же вдруг в этом телевизоре не оказалось USB-порта, то сойдет и походное питание — любой широко распространенный PowerBank, дающий 5 В 1 А.

Но вот над питанием смартфона придется помозговать, поскольку батарейка во время трансляции отъедается вполне изрядно. Так, в режиме Miracast полностью заряженной батареи участвовавшего в тестировании обычного смартфона хватило на 3,5 часа беспрерывной передачи видео стандартного разрешения.

www.ixbt.com