Advies: WiFi IoT netwerk appartement 120 units (240 clients)

[Jackske86]

Dag allemaal,

Voor een pilootproject starten we beginnen volgend jaar met de uitrol van 240 IoT clients in een appartement van 120 units (2 IoT clients per unit). Deze units zijn verspreid over 4 verdiepingen, dus 60 IoT clients per verdieping, aan de andere zijde van de muur van de centrale wandelgang (Floorplan):
. Internet komt bedraad toe op wifi router 1, AL het overige verkeer zou onbekabeld verder geroute moeten worden

Deze clients zijn verbonden via 2.4Ghz, en transmitten elke 10 sec (+- 10 MByte/client/maand). Vereisten voor het WiFi netwerk:
- Handover niet van belang, clients zijn stationair
- Enkel 2.4 Ghz, 5Ghz niet gebruikt (behalve voor eventuele backhaul)
- Range >>>> Speed
- Eenvoudig configureerbaar, wifi netwerk behoort niet tot core business van startup

Ik ben gisteren langsgeweest met een TP-Link Deco M5 (Mesh set van 3). Aangezien er minstens 4 M5 nodes per verdieping nodig zijn (instelling via bluetooth zeer positief, maar best wel ontgoocheld over range), zou het totaal van 16 nodes de limiet van 10 nodes overschreiden (net tp-link support bevestiging gehad).

Kan iemand een eenvoudig instelbare WiFi oplossing kunnen aanraden? Dit zou indien mogelijk door een non IT-er / electricien geïnstalleerd moeten kunnen worden in de toekomst..

Alvast bedankt!

[ Voor 18% gewijzigd door Jackske86 op 28-11-2017 14:38 ]

[gastje01]

Ubiquiti UAP-AC-LR Wellicht een optie? Voeden doe je via PoE, beheer doe je centraal via een controller. Deze hoeft niet te blijven draaien. Uiteraard dien je alle AP's op een switch aan te sluiten, deze hoeft niet per se van hetzelfde merk te zijn, maakt het 'beheer' wel eenvoudig. Installatie is redelijk straight-forward als je behalve bereik (ga meten!) niet te veel in wilt stellen.

In principe kan ieder AP dit, de reden dat ik met Ubiquiti kom is de centrale beheersinterface (loopt op windows, mac, linux, nas, raspberry, dedicated hardware).

Wat ben je er mee van plan? Als je 16 APs moet aanschaffen + een switch is dit een redelijke investering om zomaar een pilot/probeersel te draaien.

[ Voor 39% gewijzigd door gastje01 op 28-11-2017 15:04 ]

[dion_b]

Waarom denkt men toch steeds dat IT'ers meer van netwerken en WiFi weten dan de gemiddelde andere leek?

gastje01 schreef op dinsdag 28 november 2017 @ 15:00:
Ubiquiti UAP-AC-LR Wellicht een optie? Voeden doe je via PoE, beheer doe je centraal via een controller. Deze hoeft niet te blijven draaien. Uiteraard dien je alle AP's op een switch aan te sluiten, deze hoeft niet per se van hetzelfde merk te zijn, maakt het 'beheer' wel eenvoudig. Installatie is redelijk straight-forward als je behalve bereik (ga meten!) niet te veel in wilt stellen.
In principe kan ieder AP dit, de reden dat ik met Ubiquiti kom is de centrale beheersinterface (loopt op windows, mac, linux, nas, raspberry, dedicated hardware).

Hoho, je vergeet deze zin:

Internet komt bedraad toe op wifi router 1, AL het overige verkeer zou onbekabeld verder geroute moeten worden

Oftewel geen bedrade aansluitingen voorbij die eerste

Wat ben je er mee van plan? Als je 16 APs moet aanschaffen + een switch is dit een redelijke investering om zomaar een pilot/probeersel te draaien.

Mwoeah, hangt een beetje af van het soort bedrijf, maar 16 AP's die samen misschien EUR 1000 kosten is een voetnoot in de prijs van menig hard- of softwareproject.

Wat echter geen voetnoot mag zijn, is hoe je in vredesnaam verwacht om zonder iets te weten over de locatie (behalve aantal aansluitingen) een one-size-fits-all WiFi-oplossing te hebben dat bovendien zonder enige kennis van zaken geinstalleerd kan worden. Met flink wat intelligentie in de WiFi-apparaten zou je een kans kunnen maken, maar dat regelen is een project op zich...

Als je een IoT trial ergens doet waar al netwerkdekking aanwezig is kun je wegkomen met het niet integraal meenemen in je trial/ontwikkeling. Maar als er nog niets ligt, ook geen bekabeling, verdient dit de volle aandacht van het project om kans te hebben op slagen, en niet even last-minute (want zo lees ik dit) een vraag op een forum

Er is bij WiFi nooit een kant-en-klare oplossing en hoe ingewikkelder een setup wordt, des te complexer de oplossing wordt.

Wil je dit fatsoenlijk aanpakken:
1) doe een site survey van de locatie zodat je weet hoe het met demping en verstoring zit.
2) bepaal de maximale gelijktijdige bandbreedte van die 240 clients. Elke 10 sec een pakketje versturen is triviaal als ze het een voor een doen, maar potentieel slopend voor je netwerk als ze het allemaal tegelijk proberen. Als je hier niet bij stilgestaan hebt met de design, pas indien mogelijk aan.
3) op basis daarvan kun je bepalen hoeveel nodes (repeaters) je nodig hebt om overal dekking te krijgen. Als de maximale gelijktijdige bandbreedte het toestaat kunnen dat simpele 2.4GHz gevallen zijn, maar bedenk dat bij iedere extra hop tussen vaste aansluiting en client het verkeer een extra keer door de lucht moet en de capaciteit dus extra verlaagd wordt. Met een keten van 4 repeaters kost een pakketje van achter de achterste repeater 5x zoveel airtime als wanneer het direct op de AP zou verbinden.

Dat kun je voorkomen door dualband-repeaters te gebruiken die (verschillende) 5GHz netwerken gebruiken voor de backhaul, maar dan heb je het over repeaters met 3 radio's (2.4GHz voor de clients, eerste 5GHz voor de uplink, tweede voor de downlink) en dat wordt flink prijzig en complex in de configuratie...

[Verwijderd]

Pak dit inderdaad goed aan zoals dion_b zegt en ga niet zelf lopen aanklooien.

[Verwijderd]

Simpele WIFI oplossingen op jouw schaal bestaan niet. Daarnaast gaat het niet bij 240 IoT clients blijven. Zodra je WIFI netwerk vindbaar is zal elk wifi apparaat er tegenaan proberen te gaan praten. Al was het alleen maar om te kijken of ze verbinding kunnen maken. Heb je het slecht beveiligd, dan gaat ieder persoon met zijn telefoon, tablet, laptop en broodrooster connectie maken en dan heb je het dus over een stuk meer clients die pakketjes de lucht in sturen.

Om wat voor appartementencomplex gaat het? Een zorginstelling, woningbouw? En hebben alle bewoners ook een eigen internet verbinding? Dus nog eens 120 extra radio's die pakketjes de lucht in poepen(ex alle verbonden devices).

[DJSmiley]

Waarom op de drukke 2.4Ghz band een stapel radio's in mesh willen gaan plaatsen?

Kun je geen lora gebruiken? Ben je met 1 basisstation klaar en je vervuild niet het hele spectrum.
Daarnaast is dat juist bedoeld voor IoT, wifi misbruiken daarvoor lijkt me niet de bedoeling.

Als je perse wifi wilt: Ligt er geen coax? Dan kun je de backhaul via moca doen. Meshen met de backhaul op 5Ghz zou nog kunnen,maar misschien loop je dan weer tegen het bereik aan van 5Ghz

[Jackske86]

@gastje01

Alle APs bedraad aansluiten is helaas niet mogelijk.. Investering valt mee ivm de totale projectkost, ook in vergelijking met maandelijkse subscription voor M2M Cellular of crappy Lora voor 240 clients.

@dion_b Mesh systemen zoals een TP-Link Deco en (vooral) Google Home zijn door een absolute leek perfect te installeren, en in mijn ogen dus one size fits alles-behalve-een-appartementsblok . Dit gebouw overstijgt ook onze normale bouwgroottes.

1) in orde
2) banbreedte is het probleem niet, pakketje zijn paar honderd bytes groot en mochten er meerdere pakketten exact simultaan aankomen zal exponential backoff van Wifi en TCP het wel oplossen?
3) gezien ons beperkte volume, moeten we dan niet naar coverage ipv. bandbreedte kijken? Bandbreedte wordt zelfs bij zware datavreters gethrottled?

@Verwijderd Thanks voor de tip! In gebouw is praktisch geen WiFi aanwezig op bovenverdiepingen.

@DJSmiley We zullen geen eigen basisstation plaatsen (non-core, modules zijn ontworpen voor WiFi en gaan we niet enkel voor dit project aanpassen). Verder is de latency en limiet op het aantal messages per dag (bij Proximus abo bv) ruim ontoereikend vor onze toepassing. Enkel voor een slimme vuilbak of iets dergelijks zou ik het overwegen

De te versturen data is dermate beperkt (10Mbyte/client/maand), en we gebruiken trage microcontrollers, dat ik er toch echt vanuit ging dat van zodra alle clients coverage hadden, het wel zou werken. Waarom zou TP-Link adverteren met tot 10 nodes als er dan uberhaupt geen youtube stream op 240p meer vanaf kan?

[ Voor 5% gewijzigd door Jackske86 op 28-11-2017 18:03 ]

[DJSmiley]

Jackske86 schreef op dinsdag 28 november 2017 @ 18:00:
@gastje01

Alle APs bedraad aansluiten is helaas niet mogelijk.. Investering valt mee ivm de totale projectkost, ook in vergelijking met maandelijkse subscription voor M2M Cellular of crappy Lora voor 240 clients.

@dion_b Mesh systemen zoals een TP-Link Deco en (vooral) Google Home zijn door een absolute leek perfect te installeren, en in mijn ogen dus one size fits alles-behalve-een-appartementsblok . Dit gebouw overstijgt ook onze normale bouwgroottes.

Mesh is idd voor een leek te installeren. Maar dat zegt niets over het soort oplossing. Sitecom is ook makkelijk, mooi nederlands boekje erbij en gaan. Maar is het dan ook degelijk?

bottomline: Mesh spul is leuk voor iemand die lui is, en voor de MediaMarkt. Iemand met enig IT ervaring zal een mesh oplossing direct afstrepen. Zoals gezegd, zeker met meerdere nodes, je stapelt ellende achter elkaar. Net de kerstverlichting van vroeger: 1 brak lampje en de hele ketting valt om.

Een gemiddeld IT bedrijf zal dan ook geen mesh adviseren. Tuurlijk zijn er uitzonderingsituaties, maar in de basis...
Je koopt ook 1x 48 poorts switch ipv 10 8-poorts dingen achter elkaar door te lussen..

Zeker bij een pilot is het idee dat het later verder uitgebreid wordt. Ga de basis crappy inrichten en je weet zeker dat de pilot iig faalt.

@DJSmiley We zullen geen eigen basisstation plaatsen (non-core, modules zijn ontworpen voor WiFi en gaan we niet enkel voor dit project aanpassen). Verder is de latency en limiet op het aantal messages per dag (bij Proximus abo bv) ruim ontoereikend vor onze toepassing. Enkel voor een slimme vuilbak of iets dergelijks zou ik het overwegen

De te versturen data is dermate beperkt (10Mbyte/client/maand), en we gebruiken trage microcontrollers, dat ik er toch echt vanuit ging dat van zodra alle clients coverage hadden, het wel zou werken. Waarom zou TP-Link adverteren met tot 10 nodes als er dan uberhaupt geen youtube stream op 240p meer vanaf kan?

Lora en crappy ontvangst is een kwestie van een node plaatsen. Latency... Wat denk je wat een shared medium met 10 hops van alle nodes doet?
Als latency een issue is, waarom gebruik je dan geen 433Mhz of 866Mhz oid en ga je vanaf daar pas naar IP?

dat ik er toch echt vanuit ging dat van zodra alle clients coverage hadden

Bouw een testsetup of huur iemand in die ervaring heeft met enterprise wifi.

consumenten mesh spul, 2.4Ghz, aannames.. Bespaar jezelf de kosten en schrijf de pilot maar vast meteen op als mislukt. Bespaart je een hoop tijd.

[dion_b]

Jackske86 schreef op dinsdag 28 november 2017 @ 18:00:
[...]

@dion_b Mesh systemen zoals een TP-Link Deco en (vooral) Google Home zijn door een absolute leek perfect te installeren, en in mijn ogen dus one size fits alles-behalve-een-appartementsblok . Dit gebouw overstijgt ook onze normale bouwgroottes.

Mesh systemen zoals TP-Link Deco & co zijn niet voor niets beperkt tot veel kleinere installaties dan jullie van plan zijn, complexiteit neemt exponentieel toe met aantal nodes en hun algoritmes kunnen dat niet aan.

Verder zijn dergelijke systemen zowel qua kosten als performance totale overkill voor jullie toepassingen.

2) banbreedte is het probleem niet, pakketje zijn paar honderd bytes groot en mochten er meerdere pakketten exact simultaan aankomen zal exponential backoff van Wifi en TCP het wel oplossen?

Hangt helemaal af van de software en hoe het omgaat met dingen als latency, jitter en uiteindelijk connection timeouts. Bedenk dat je aan het eind van zo'n keten repeaters voor enkel het verkeer van een van die IoT gevallen vijf stations (de IoT-device en de vier repeaters) hebt die tegelijk medium access proberen te krijgen voor het verkeer van dat ene apparaat, dichterbij vier, drie of twee. Per verdieping is dat dus potentieel het verkeer van 75+60+45+30=210 stations tegelijk, keer vier betekent het dat die eerste AP worst-case het verkeer van 840 stations tegelijk over zich heen krijgt. Dat trekt een high-end enterprise-AP al van geen kanten

3) gezien ons beperkte volume, moeten we dan niet naar coverage ipv. bandbreedte kijken? Bandbreedte wordt zelfs bij zware datavreters gethrottled?

Je vergeet overhead. Per station krijg je meer overhead (headers, error correction, padding etc), bij een zeer groot aantal stations bepaalt dat - en niet de data zelf - je dimensionering. 240 clients via 16 repeaters op een enkele AP is enorm, al gaat het slechts om een paar bytes aan daadwerkelijke data.

Je hebt maar twee keuzes om het werkbaar te houden:
1) de clients softwarematig (bijv door een Round Robin-algoritme op basis van MAC-adres) zover krijgen dat ze niet allemaal tegelijk zenden. Dit is trouwens de enige echt schaalbare optie wil je voorbj een PoC in volle productie gaan. Bedenk wat er gebeurt bij een event vanuit je server dat alle apparaten laat rebooten, je gaat dan zonder een dergelijk algoritme jezelf DDoSsen
2) als developen niet jullie sterkste kant is, kun je hardwarematig de boel segmenteren. Op de plek waar je 1 AP voorzien had, 4 AP's plaatsen. Vervolgens elke verdieping maar met een enkele laten verbinden. Daarnaast gebruik maken van dual-band repeaters om te zorgen dat het niet allemaal in dezelfde collision domain terecht komt.

[...]

De te versturen data is dermate beperkt (10Mbyte/client/maand), en we gebruiken trage microcontrollers, dat ik er toch echt vanuit ging dat van zodra alle clients coverage hadden, het wel zou werken. Waarom zou TP-Link adverteren met tot 10 nodes als er dan uberhaupt geen youtube stream op 240p meer vanaf kan?

Kerel, voordat je stellige uitspraken als dit doet, verdiep je een beetje in hoe WiFi werkt.

[Jackske86]

Bedankt voor de feedback @dion_b en @DJSmiley , de behulpzame eerste 95% dan toch. Ik zal me verder verdiepen in systemen met dedicated backhaul en/of hardwarematige segmentatie.

[Zaffo]

Ik ben erg benieuwd hoe deze pilot gaat lopen. Ik neem aan dat je eerder al een opstelling getest hebt met laten we zeggen 40 clients op 1 AP. Hoe ging dat en tot hoever van het AP kon je je clients neerzetten?

Edit: Mocht je dit nog niet gedaan hebben, begin daar dan mee. Dan hoef je geen groot netwerk op te zetten om er achter te komen dat je iets over het hoofd gezien hebt.

Jackske86 schreef op dinsdag 28 november 2017 @ 14:32:
Deze clients zijn verbonden via 2.4Ghz, en transmitten elke 10 sec (+- 10 MByte/client/maand). Vereisten voor het WiFi netwerk:
- Handover niet van belang, clients zijn stationair
- Enkel 2.4 Ghz, 5Ghz niet gebruikt (behalve voor eventuele backhaul)
- Range >>>> Speed
- Eenvoudig configureerbaar, wifi netwerk behoort niet tot core business van startup

- Prima, maar je kan (nu) niet voorkomen dat clients heen en weer gaan hoppen.
- Prima.
- Range werkt van 2 kanten, dus ook vanaf de clients. Vooral als er veel clients zijn kan het zaakje inkakken.
- Wifi is misschien niet de core-business, maar het is wel een belangrijke schakel in je opstelling die alles kan verzieken. En makkelijk configureerbaar heeft als nadeel dat je als het niet lekker werkt niks kan doen om te troubleshooten en mogelijke de prestaties te verbeteren.

[ Voor 72% gewijzigd door Zaffo op 28-11-2017 20:37 ]

[Edwin88]

Ik zou ook gaan kijken naar een alternatief op wifi. Ik weet dat XBee en ZigBee vooral ook veel doen in fabrieken en tracking, waarbij elk IoT device ook gelijk een meshpunt is. Grote voordeel is dat je niet op dezelfde bandbreedte zit als het drukke wifi, wat alleen maar erger word.

Stel dat je pilot ook in woningen moet komen, dan blijft er na 60 eigen routers van de bewoners echt helemaal geen reet meer over van je mesh wifi

[shure-fan]

Ik mis even het argument waarom er geen netwerkbekabeling getrokkken kan worden vanaf de eerste router tot aan de bovenste verdieping...

Zoals eerder gezegd maak je het jezelf erg lastig hiermee door alles draadloos te willen, in theorie is het wel leuk maar ben bang dat de praktijk anders zal gaan uitpakken

[NL_Scratch]

Mesh systemen zijn leuk, maar bij elke hop gaat de snelheid een stuk omlaag.
Wij werken veel met Ruckus en Ruckus heeft hun mesh goed voor elkaar.
Mesh is naar mijn inziens vooral perfect om als back-up de functioneren indien er bijvoorbeeld ergens een uplink kabel kapot gaat waardoor het AP toch nog zijn weg naar voren weet te vinden via een AP in zijn buurt.

Tevens is het ideaal om een bepaalde plek waar je echt never nooit met een kabel komt alsnog te voorzien van wifi. Maar om nou 1 master/root AP te hebben met daar-achter zo veel mesh ap's is vragen om problemen.

Ruckus heeft hun unleashed serie, maximaal 25 AP's in één cluster. Wil je mesh dan moet je minimaal de R500 of R510.

Indien je in elk geval op elke verdieping 1 vaste Root AP hebt met een bekabelde aansluiten wordt het al beter dan alles via één AP. Stel die ene gaat over de zeik of kapot, dan werkt er niets meer en bij 3 of meer Root AP's heb je in elk geval wat meer speling.

[ Voor 5% gewijzigd door NL_Scratch op 29-11-2017 17:29 ]