Antennes et fréquence expliquées
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Les meilleures antennes pour votre hotspot Helium : améliorer la couverture en changeant d'antenne
Ce n'est plus une nouvelle : le réseau Helium gagne rapidement en popularité. À terme, le réseau Helium vise à offrir une connectivité ultrarapide à des milliards de personnes dans le monde. Pour y arriver, il a créé un réseau d'objets connectés (IoT) partout dans le monde. Il prévoit de tout connecter, ce qui veut dire que vous ne perdrez plus jamais vos effets personnels.
Le réseau Helium continue de croître de façon exponentielle. Il compte actuellement plus de 700 000 routeurs. Ces routeurs, ou mineurs, fournissent la couverture, et leurs propriétaires reçoivent des jetons HNT selon les règles du réseau.
Cet article présente les meilleures antennes et les éléments à considérer pour optimiser la connexion de votre hotspot et améliorer votre couverture.
Comment choisir la bonne antenne
Il est important de savoir que les hotspots Helium sont livrés avec des antennes d'origine. Ces antennes de base permettent d'établir la connexion requise pour commencer à miner et à recevoir vos jetons. Par exemple, le hotspot Nebra est livré avec une antenne de 2 dBi qui convient à un usage courant.
Il est conseillé d'utiliser ces antennes d'origine pendant un certain temps pour bien comprendre le fonctionnement du hotspot. Après quelques semaines, lorsque vous connaissez bien le réseau Helium et le fonctionnement du mineur, vous êtes prêt à passer à une antenne de meilleure qualité pour établir une meilleure connectivité avec le réseau Helium.
Pour choisir la meilleure antenne, vous devez d'abord comprendre quelques notions :
Les bandes de fréquences
Le réseau Helium utilise différentes fréquences dans le monde, déterminées par la géographie. Pour les personnes qui habitent aux États-Unis et au Canada, Helium utilise la bande ISM sans licence de 915 MHz; au Royaume-Uni, il utilise la bande de 869 MHz.
Les antennes sont conçues pour fonctionner dans des fréquences précises. Votre emplacement influencera donc le choix de votre antenne. La plupart des antennes couvrent facilement les bandes de 915 et 869 MHz. Les antennes qui fonctionnent bien aux États-Unis ou au Royaume-Uni sont donc faciles à trouver et en demande.
Il faudra peut-être chercher davantage pour trouver des antennes qui fonctionnent dans des régions moins courantes. Toutefois, avec la croissance exponentielle du réseau Helium, de plus en plus d'antennes prenant en charge un éventail plus large de bandes de fréquences seront offertes.
|
Région géographique |
Bande de fréquences (MHz) |
|
Europe |
868 |
|
Royaume-Uni |
869 |
|
États-Unis et Canada |
915 |
|
Chine |
470 |
|
Australie et Nouvelle-Zélande |
915 |
Tableau 1 : les bandes de fréquences selon les régions.
Votre emplacement
L'emplacement idéal pour une antenne Helium est au sommet du plus haut bâtiment des environs. En général, plus l'antenne est haute, mieux c'est. La plupart des gens n'ont toutefois pas accès à des endroits très élevés, et il est très courant de placer son antenne à la maison sans trop y réfléchir.
En raison de cette question de hauteur, de plus en plus de gens choisissent une antenne mieux adaptée à leur emplacement plutôt que de s'épuiser à créer un point élevé pour leur hotspot. Votre antenne devrait donc être adaptée à votre type de logement : une maison ou un immeuble d'appartements.
Si vous habitez une maison
Si vous vivez en banlieue, entouré d'autres maisons, le meilleur endroit pour l'antenne est peut-être une surface élevée comme le toit.
Si le toit n'est pas accessible, vous pouvez installer un support sur le mur extérieur afin que le signal reçu soit aussi fort que prévu.
Si vous habitez un immeuble d'appartements
Selon la hauteur de votre appartement dans l'immeuble, il vous faudra peut-être une antenne plus puissante pour améliorer la connectivité de votre hotspot et rester connecté en tout temps.
Le gain
Le gain indique dans quelle mesure votre antenne peut amplifier un signal pour compenser les pertes et continuer de fonctionner même lorsque le signal reçu est faible. La bonne valeur de gain optimise le signal reçu.
Cela semble intéressant, mais vous ne pouvez pas augmenter indéfiniment le gain de votre antenne. En effet, plus le gain d'une antenne augmente, plus son ouverture de faisceau rétrécit. On peut comparer cela au faisceau d'une lampe de poche : plus il est concentré, plus il est étroit, et plus il est difficile de voir ce qui se trouve en périphérie.
Il est sage de trouver un équilibre entre le gain et l'ouverture du faisceau. Nous avons constaté que des gains de 5,8 ou 8 dBi sont optimaux dans la plupart des environnements. Vous pourriez toutefois envisager une antenne de 4 dBi en ville; elle fonctionne bien en milieu urbain, à l'intérieur comme à l'extérieur.
L'antenne de 10 dBi n'est recommandée que pour les environnements très dégagés, puisque les signaux ont tendance à rebondir sur différentes surfaces, ce qui nuit aux équipements dont l'ouverture verticale est étroite. Mais si vous habitez un endroit très dégagé avec une ligne de visée sans obstacle, choisissez une antenne à gain plus élevé.
Image 1 : représentation visuelle du gain en dBi.
Antenne directionnelle ou non?
Une antenne qui concentre la réception et la transmission sur une plage horizontale et verticale très restreinte peut être utile pour d'autres types de transfert de données. Cette approche ciblée élimine les interférences du milieu environnant.
Nous n'utilisons généralement pas d'antennes directionnelles pour les hotspots Helium. Puisque le but des hotspots Helium est d'agrandir le réseau, ils doivent pouvoir envoyer et recevoir des données dans toutes les directions en tout temps. Une antenne directionnelle peut aider un hotspot à capter plus de signal, mais elle réduit ce que vous pouvez transmettre dans les autres directions.
Positionner l'antenne
Dans la plupart des cas, la position de l'antenne est l'élément le plus important pour l'optimiser sur le réseau Helium. Une bonne position compte davantage que le type d'antenne choisi.
La topographie
Lorsque vous choisissez un endroit pour votre antenne, assurez-vous que la topographie permet la meilleure réception possible pour votre appareil. La topographie décrit l'environnement d'une zone géographique : les bâtiments, le relief, les plans d'eau, etc.
L'antenne doit être adaptée à la topographie ou à son environnement pour une réception et une transmission optimales. Les terrains plats comportant de nombreux obstacles, comme des arbres et de la végétation, peuvent nécessiter un émetteur à gain élevé pour se connecter à d'autres hotspots.
Vous pouvez choisir un emplacement en le vérifiant sur la carte de couverture Helium. Il est toutefois essentiel de vérifier aussi l'emplacement sur Google Maps ou une autre carte satellite afin de vous assurer qu'il n'est pas bordé de collines, puisqu'aucun signal ne peut traverser le sol.
Les bâtiments
Des recherches ont démontré que même si les bâtiments laissent passer le signal, ils l'atténuent quelque peu. Un mur de béton armé de 8 pouces d'épaisseur peut réduire la force du signal jusqu'à 27 dB, alors qu'un mur intérieur la réduit d'environ 3 dBi.
On appelle cette diminution de puissance « l'atténuation ». Avec les hotspots Helium, vous ne voulez perdre aucun signal. De nombreux éléments peuvent causer de l'atténuation, notamment le sol, les structures et même un seul arbre. Pour savoir combien de puissance est perdue, il faut faire un calcul.
Les hotspots américains commencent à 27 dBm. L'Europe et d'autres régions utilisent des puissances plus faibles, généralement de 14 ou 15 dBm. Pour calculer votre puissance isotrope rayonnée équivalente (PIRE ou EIRP), ajoutez le gain de l'antenne (dBi).
Cela donne une PIRE de 33 dBm avec une antenne de 6 dBi et un hotspot américain : 27 dBm plus 6 dBi donnent 33 dBm dans la direction du gain de l'antenne. Vous devez ensuite tenir compte des pertes dans le câble et les connecteurs.
Les connexions du câble d'antenne à la radio, le câble d'antenne lui-même et ainsi de suite réduisent chacun votre PIRE d'environ 0,5 dB. Comme les pertes varient d'un câble à l'autre, la plupart des gens préfèrent utiliser un câble « à faible perte » comme le LMR400 pour leurs connexions.
Par exemple, si vous placez un hotspot dans la partie nord d'un bâtiment, vous constaterez que vous aurez plus de témoins dans les régions au nord qu'au sud. C'est parce que de nombreux obstacles empêchent votre routeur de transmettre et de recevoir efficacement les signaux des autres hotspots des environs.
C'est un excellent exemple de la raison pour laquelle il faut éviter de placer votre antenne Helium à l'intérieur : vous réduiriez votre couverture à cause de cette inefficacité.
L'eau
L'eau permet aux signaux radio de voyager beaucoup plus loin que sur la terre ferme. Les ondes se déplacent généralement plus ou moins vite selon le milieu. Comme la lumière et les rayons X, les ondes radio voyagent plus rapidement dans l'eau que dans l'air (sur terre).
Placer votre antenne près d'un plan d'eau augmenterait donc la portée de votre signal, et vous pourriez établir des connexions avec des régions plus éloignées.
L'altitude
Monter plus haut est généralement préférable lorsque vous choisissez une bonne position pour votre antenne, mais cela comporte certaines considérations. Du point de vue de l'antenne, plus elle est haute, plus l'environnement relatif devient plat. Comme mentionné plus haut, une région plate nécessite une antenne à gain plus faible pour une réception et une transmission optimales.
L'antenne à faible gain convient bien en altitude parce que son ouverture verticale est beaucoup plus large et qu'elle peut recevoir et transmettre des signaux dans toutes les directions. Même dans les villes très peuplées, tant que l'antenne est plus haute que la plupart des bâtiments, vous pouvez utiliser une antenne à faible gain de 4 dBi.
La ligne de visée
Pour tirer le meilleur parti de votre hotspot, il doit interagir avec le plus grand nombre possible d'autres mineurs. La meilleure façon d'y arriver est de vous assurer qu'il n'est pas obstrué.
En général, le signal d'une antenne Helium ne traverse pas plus de deux bâtiments. Si deux bâtiments bloquent une direction donnée, vous ne pourrez pas interagir avec d'autres appareils dans cette direction, et votre couverture sera réduite. Pour régler ce problème, assurez-vous que rien ne bloque votre antenne.
Un exemple bien connu sur le réseau Helium : le propriétaire du hotspot Docile Bone Pony (DBP) a installé son routeur au sommet d'un immeuble de 16 étages, sans obstacle important. À cette hauteur, l'antenne « voit » clairement les autres routeurs Helium, sans aucun blocage.
Comme les autres mineurs de la région ne sont pas placés aussi judicieusement, les autres routeurs n'ont d'autre choix que d'interagir avec DBP.
Un autre élément à considérer pour placer votre antenne Helium est la distance par rapport aux obstacles. Les ondes radio se propagent vers l'extérieur à partir de leur source. Un émetteur placé plus loin des obstacles permet donc aux ondes de contourner les obstacles sans perdre de force.
Il est plus facile d'atténuer la force de votre signal que de l'augmenter, et c'est pourquoi le choix de l'emplacement de votre antenne est une question beaucoup plus importante que le type d'antenne. Une personne qui a une antenne « plus faible » peut très bien obtenir de meilleurs résultats qu'une personne qui a une excellente antenne.
La meilleure antenne pour vos mineurs Helium
Dans un bâtiment, vous pouvez choisir une antenne accordée McGill 3 dBi ou une antenne accordée McGill 6 dBi. Elles devraient être installées à l'extérieur, en hauteur. Il existe toutefois de bonnes options pour les fixer à l'intérieur contre une fenêtre.
Si vous habitez près d'une montagne ou d'une colline et avez une vue sur une zone habitée dans l'autre direction, optez pour une antenne à gain élevé. Ce sera plus efficace, puisque les seuls routeurs possibles dans les environs se trouvent du côté opposé à la montagne. Vous pourriez aussi utiliser l'antenne directionnelle accordée McGill Microwave 13 dBi.
Résumé
Les chiffres inscrits sur une antenne peuvent induire les acheteurs en erreur. Il est facile de croire qu'une antenne à gain élevé est meilleure qu'une antenne à faible gain. Ces deux produits sont pourtant conçus pour des usages et des situations différents.
Le choix de la meilleure antenne est donc plutôt subjectif. Selon leurs conditions de vie, les gens devront choisir des antennes différentes, en tenant compte des divers éléments présentés ici pour trouver l'antenne qui leur convient. Vous ne savez pas quelle antenne ni quel câble choisir? Essayez notre planificateur d'installation d'antenne gratuit.
FAQ
Comment améliorer la preuve de couverture (Proof-of-Coverage)?Déplacez le hotspot vers une autre fenêtre ou, si possible, à un étage plus élevé. Les moustiquaires ou grillages métalliques peuvent nuire aux signaux radio; si vous pouvez les retirer, le signal pourrait s'améliorer.
Le verre cause-t-il de l'interférence?
Les fenêtres des tours d'habitation ou de bureaux peuvent comporter une couche extérieure de protection UV reconnue pour bloquer les signaux radio et y nuire.
Sources
