L’inizio della storia…

Durante una serata come tante altre, al Ninux di Firenze si stava parlando di come poter fare per migliorare la stabilità delle Reti Comunitarie (Wireless Community Networks), e farle prosperare più facilmente.

Come un fulmine a ciel sereno, Salvatore Moretti (membro storico ed uno dei più attivi ninuxer) ha lanciato una nuova idea: dotare di un motore un’antenna direzionale…

L’idea, nella sua semplicità, permette di rimettere in discussione una miriade di problemi che noi, e molte altre realtà nel mondo, affrontiamo quotidianamente.

I problemi

Le reti comunitarie portano a chi ne fa parte una serie numerosa di vantaggi. Dalla privacy, alle prestazioni nelle comunicazioni. Dall’accesso a internet in zone disagiate, all’abbattimento del “digital divide”. Esistono reti comunitarie in tutto il mondo che portano servizi esclusivi a milioni di utenti entusiati.

La rete comunitaria Ninux è già presente in molte città italiane, ed utilizza una struttura di rete detta “a mesh”. I ninuxari sono tutti volontari, liberi smanettoni, e i mezzi che hanno a disposizione non sono certo al pari di quelli degli ISP nazionali.

Immagine di rete mesh
Esempio di una rete mesh

Questo fa sì che le nostre reti siano costruite in autonomia. Praticamente si sale sul tetto, si collegano una serie di antenne, si fanno scendere i cavi fino a casa, e si collega tutto al router.

La procedura è semplicissima, alla portata di tutti, ed è per questo che queste reti hanno così successo. D’altro canto i problemi incontrati sono frequenti, ma si ripetono e possono essere riassunti in questi punti:

  • Quando nasce un nuovo nodo, ci si vuole collegare, ma non c’è il puntamento reciproco delle antenne, dobbiamo salire sul tetto due volte: una per installare la nuova antenna, ed una per girare la vecchia nella giusta direzione;
  • Se l’antenna è su un traliccio, o su un posto non raggiungibile, spostarla diventa oneroso in termini di soldi e di tempo;
  • Se un nodo muore, ed era l’unico a fare da ponte tra due grosse porzioni di rete, questa si frammenta in due isole separate;
  • Se una raffica violenta di vento o qualcos’altro sposta l’antenna, bisogna risalire per ripristinare il puntamento
  • Se si vogliono fare dei test, o se si vuole migliorare il puntamento per sfruttare la massima banda consentita dall’antenna direzionale, beh… ormai avete capito…

La lista non è esaustiva, ma rende chiara l’idea che avere un’antenna automatica sarebbe un lusso che risolverebbe molti problemi e che, come conseguenza diretta, limiterebbe sensibilmente il numero di accessi alle aree dove sono installate le antenne, i quali sono tipicamente luoghi ad alto rischio per la salute degli operatori volontari (tetti, tralicci, e posizioni sopraelevate in genere)

Esistono già sul mercato delle antenne dotate di un sistema di movimentazione autonoma, ma non sono adatte a lo scopo

  • perché sono incompatibili con l’hardware implementato nella rete;
  • perché non sono adatte ad essere montate su un palo verticale;
  • perché necessitano di un’alimentazione esterna, e quindi di far salire sul tetto ulteriori cavi (cosa già molto complessa quando il cavo è solo uno)

La soluzione

L’idea di Salvatore è appunto quella di creare un’antenna rotante, comandabile via web, alimentata via POE (Power Over Ethernet). Quest’ultima caratteristica è quella che ci consente di portare da casa al tetto un solo cavo.

Lo schema elettrico è sintenticamente questo:

Immagine schema elettrico del Girantenna
Schema elettrico del Girantenna

Che, messo in pratica, ha portato al primo prototipo del Girantenna!

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Evoluzione

La prima versione del Girantenna fu presentata al Ninux Day di Bologna dove creò subito entusiasmo ed incoraggiamento. Persone da tutta Italia hanno potuto criticare il progetto, suggerendo importanti spunti per migliorare il già ottimo progetto.

Era il periodo in cui Marco Musumeci, studente laureando in Ingegneria Meccanica, è entrato a far parte della community fiorentina. E’ stato così che Marco ha cominciato a sviluppare una nuova versione del Girantenna, meccanicamente più evoluta e più robusta, a partire dal lavoro di Salvatore, dei ragazzi fiorentini, e dai suggerimenti delle altre comunità italiane.

Dopo un mese di lavoro, nasce la seconda versione:

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Il Girantenna V2 porta alla luce le nuove caratteristiche elencate qui di seguito:

  • L’antenna può adesso ruotare intorno a 2 assi, potendosi muovere orizzontalmente e verticalmente;
  • La struttura è pensata per un utilizzo esterno;
  • Sono decisi i motori e stimate le forze agenti all’interno della struttura;
  • E’ stilata una “lista della spesa” per replicare il Girantenna.

La seconda versione è sicuramente più evoluta e stabile rispetto alla prima, tuttavia c’è ancora da migliorare. La terza versione è in cantiere, è ancora incompleta ma tra i miglioramenti che porterà ci sono:

  • Un’ottimizzazione della geometria che ha portato alla riduzione drastica delle forze all’interno della struttura;
  • Una nuova e più robusta configurazione che, grazie all’utilizzo di alluminio e ASA (stampato in 3D) è anche di gran lunga più leggera;
  • Una riprogettazione mirata a semplificare al massimo la realizzazione, in modo che chiunque possa avere gli strumenti per replicare il modello.

Caratteristiche tecniche

Ma parlando di numeri e di dati, cosa sarà in grado di fare il Girantenna?

  • Sarà consentito un angolo di rotazione maggiore di 180° in orizzontale, e di 10° in verticale (5° verso l’alto e 5° verso il basso);
  • La struttura rimarrà semplice da montare, con la possibilità di avere un solo cavo che sale sul tetto;
  • Costerà meno di 200€;
  • Sarà studiata una versione PRO in grado di resistere a condizioni climatiche proibitive e a basso consumo energetico (ideale per lavorare in ambienti isolati)

In più, tutta la documentazione aggiornata verrà rilasciata pubblicamente, in modo che chiunque potrà replicare il Girantenna a casa propria.

What’s next?

  • Il Girantenna è candidato a far parte del Google Summer of Code 2018, per una completa re-ingegnerizzazione e riscrittura dell’interfaccia web e dei driver.  ->link

What’s done

  • Il Girantenna è stato presentato alla prima edizione del Merge-it a Torino. Sono disponibili le slide e il video della presentazione. Qui l’articolo completo.
  • Parte della documentazione è disponibile in questo blog. Cerca il tag #Girantenna

Contatti

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News e altri interessanti spunti possono essere trovati sulla pagina ufficiale di ninux e sul blog:

Ninux, Ninux Firenze, Blog di Ninux

 

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