Sie nutzen einen veralteten Browser. Für eine schnellere und sichere Verbindung aktualisieren Sie den Browser kostenfrei.


Einen Augenblick Geduld...

  • Techn. Development

  • Kontakt
    Weitere Tutorials

    Projekt Raspi 4 - WLAN-optimiert


    Idee

    Seit einiger Zeit beschäftige ich mich mit den Möglichkeiten des Raspberian - einer der kleinsten Computer der Welt, der hervorragend für kleinere Projekte geeignet ist und auch im Dauerbetrieb eine gute Figur macht.

    Vor ein paar Monaten brachte die Raspberian-Gemeinde eine neuere und schnellere Version des Raspi mit einem QuadCore-Prozessor heraus.

    Ich liebäugelte mit der Version mit 4GB Arbeitsspeicher.

    Da ich ihn in ein Metallgehäuse packen wollte verringerte sich die Leistung des WLAN's. Dafür brauchte ich eine Lösung.

    Anforderung

    Also das Metallgehäuse ist deswegen mein Favorit (ich hätte ja auch ein Kunststoffgehäuse nehmen können), da es im Gehäuseinneren direkt Kontakt zu den Prozessoren hat, die heißer werden könnten. Das Gehäuse hat nach innen quasi "Säulen", die mit Wäremleitpaste mit dem jeweiligen elektronischen Bauteil verbunden sind.
    Das hat den entscheidenden Vorteil, dass ich keinen Lüfter benötige.

    Da ich den Raspi ans WLAN anbinden will (und nicht die eingebaute RJ45-Buchse für eine Verkabelung nutzen will, obwohl sie mittlerweile 1 Gbit schnell ist: das ist richtig schnell!), habe ich mich nach entsprechenden WLAN-Antennen umgeschaut.

    Umsetzung

    Durch einen Artikel in einer Fachzeitschrift kam ich auf einen Lieferanten, der eine externe WLAN-Antenne im Angebot hat. Diese liefert er für unter 10 EUR inkl. Befestigungsmaterial.

    Was ich nicht einzuschätzen wußte - und das war die Herausforderung: die Lötarbeiten erfordern ganz besonderes geschickt, denn es geht in den Bereich der SMD-Feinlöttechnik.

    Aber das Ergebnis war hervorragend: ich sehe nun 5GHz-Netze die sonst kein Computer in meiner Umgebung empfangen kann und habe überall im Haus guten WLAN-Empfang.
    Let's go sniffing  

     


     


    1. Entwicklung

    • Ich finde die Metallgehäuse mit den integrierten "Säulen" zu den wärmeentwickelnden elektronischen Bauteilen richtig klasse. Die "Säulen" sind so mit dem Chip, der für die Stromversorgung zuständig ist, der CPU, dem RAM-Baustein und dem LAN-Chip verbunden. Es ist keine weitere Kühlung notwendig.
      Um das zu testen ließ ich ihn stundenlang laufen. Das Gehäuse wird gerade mal handwarm. Ich habe mich für eines der Firma IUNIKER aus dem Amazon-Versandhandel entschieden.

      Zunächst wollte ich lediglich Radio hören und das über das WLAN-Netzwerk streamen. Ich wundete mich, da ich echt schlechten Empfang hatte. Die Verbindung brach auch öfter ab und der Raspi fand das Netzwerk nicht mehr. Das Metallgehäuse schirmt die Funkverbindung zu gut ab. Ich brauchte Ideen...


     

     

    2. Kabel oder nicht?

    Ich hatte auf dem Raspi das grafische und kostenfreie Betriebsystem "Raspbian" inkl. diverser Tools, Libre Office, VLC-Player, Firefox ESR, Wireshark, etc. installiert. Zusammen mit einem kleinen Monitor, der echte 1080p Auflösung schafft, war es eine tolle und optisch gelungene Kombination. Sie sollte sogar auf dem Wohnzimmertisch platz finden (ohne das Ambiente mit "Technik-Wirrwarr" zu stören).
    Und jetzt noch ein Netzwerkkabel verlegen über das man womöglich stolpert und alles herunterreisst - das kam nicht in Frage.

    Ich gebe aber zu, wenn ich den Raspi in meinem Netzwerk Rack untergebracht hätte, hätte ich ihn sehr wohl verkabelt: nichts ist stabiler und sicherer als ein LAN-Kabel von der Verbindung her.


     

     

    3. Montage der Antenne

    • Die Lieferung der Antenne ist eingetroffen. Sie erfolgt zusammen mit Unterlegscheiben, einer Mutter zum arretieren an dem Metallgehäuse, Kabel und einem sog. "IPX Connector".

      Diese kleine steckbare Verbindungsbuchse, die auf der Platine des Raspi verlötet werden muss, war der Auslöser dieses Erfahrungsberichtes und gleichzeitig auch die größte Hürde. Ich bin nun nicht unbedingt unerfahren im Löten und feinmotorisch unbegabt, aber das war nur mit einer Lupe zu bewältigen.
      Dieser IPX-Connector hatte 3 Kontakte, die auf der Platine verlötet werden müssen. Dafür muss zum Teil die Lackschicht auf der Platine des Raspis freigekratzt werden, damit das Lötzinn auf den Leiterbahnen hält.
      Zum Schluss muss noch eine Brücke gelötet werden, die wirklich im Mikro-Bereich liegt und eine der Leiterbahnverbindung auf der Platine unterbrochen werden (mit einem feinen Messer wegkratzen).

      Hier der Hinweis, falls es jemand nachbaut, bzw. auch versuchen will: unbedingt ein Entlötpumpe bereithalten. Der erste Versuch kleckst das Lötizinn i.d.R. nur so auf die Platine.

      Ich habe ein paar Versuche gebraucht und es dann schlussendlich geschafft. Es gibt dazu noch eine bebilderte Beschreibung vom Lieferanten selbst:
      Versucht diesen Link: https://geeks-r-us.de/2019/08/31/wlan-bluetooth-upgrade-fuer-den-rpi-4/
      Die Antenne nebst dem angesprochenen Zubehör gibt es hier: https://geeks-r-us.de/produkt-kategorie/wlan/


     

     

    4. Alternative Anwendungsgebiete

    • Nachdem man den IP-Connector erfolgreich verlötet hat kann man mit etwas Kraftaufwand das Antennenkabel an den Connector anstecken.

      Ich musste in das Gehäuse noch ein Loch bohren um die Antenne mit der Mutter am Gehäuse zu befestigen. Zum Glück war die Leitpaste zu den entsprechenden Chips nicht weiter verhärtet, da sie in Form von elastischem, weichem Klebeband geliefert wird. So konnte ich das Gehäuse für die Antennenmontage relativ leicht wieder auseinanderbauen und anschließend das Loch bohren.

      Anschließend folgte der Test: ich habe noch nie so viele 5G-WLAN-Netzwerke in meiner Gegend empfangen. Da, wo ich zuvor 2-3 Netze mit 5G sah (auch mit handelsüblichen Laptops), konnte ich nun 7-8 WLAN-Netzwerke ausmachen. Die Anschaffung der Antenne hatte sich somit gelohnt und brachte mich auf die Idee einen WLAN-Netzwerksniffer auszuprobieren. Bei der Software die auf dem Image des Raspi enthalten ist, befindet sich ein Netzwerksniffer. Er nennt sich "Wireshark" und zeigt sämtliche Kommunikation in einem WLAN-Segment an. Super Sache!

      Auch mit der Antenne könnte er als mobiler Netzwerksniffer verwendet werden. Für den Raspi gibt es ja auch ein Batterieversorgungsmodul...


     

     

    5. Fazit

    In meinen 4 Wänden erfüllt er nun seinen Zweck und hat hervorragende Empfangseigenschaften. Das richtige für Feierabendstimmung mit Chillout-Musik per WLAN ohne Unterbrechung auf dem Wohnzimmertisch inkl. direkt verbundener BOSE-Box für den guten Sound.

    Weitere Anwendungsbereiche, die ihre Stärke auf dem WLAN-Sektor nutzen können, fallen mir in nächster Zeit sicher auch noch ein. Der Raspi ist schnell und lässt so manchen Windows-PC, allein schon beim Startvorgang, richtig im Schatten stehen - und mal ganz abgesehen von der Sicherheit. Die Variante mit 8 GB Arbeitsspeicher ist mittlerweile auch erhältlich, mal sehen...

    (Stand: 08.2020).


    Zurück zu Techn. Development