MetaGeek Wi-Spy: анализатор спектра WLAN за $100 – THG.RU

Введение

Когда мы услышали, что анализатор спектра для диапазона 2,4 ГГц можно купить за $100, то не поверили. Это было бы слишком хорошо, чтобы быть правдой. Однако всё оказалось именно так – MetaGeek Wi-Spy стоит именно столько и прекрасно справляется с заявленными задачами. Правда, в России Wi-Spy мы не обнаружили, так что придётся покупать через Интернет.

Wi-SPY – это комплект, состоящий из небольшого USB-модуля размером с флэш-брелок и программного обеспечения. На Рис. 1 видно, что сам USB-модуль выпущен Unigen – OEM/ODM-производителем памяти, конвертеров питания, оборудования для проводных и беспроводных сетей и флэш-памяти.

Рис.1. Модуль USB – внутреннее строение.

Модуль Wi-Spy использует дизайн Cypress WirelessUSB, основанный на радиочипе Cypress CYWUSB6934 LS 2,4 ГГц DSSS и контроллере USB & PS/2 CY7C63743 enCoRe. Ключевые характеристики, которые мы узнали из технической документации: чувствительность радио -90 dBm и максимальная скорость передачи данных 62,5 кбит/с.

Программное обеспечение в комплекте поставки может работать под управлением Win XP или 2000, при этом необходимо наличие Microsoft .Net Framework 1.1 или выше. Модуль использует интерфейс USB 1.1, но будет работать и с портом USB 2.0. Если же вы не пользуетесь Windows, то есть приятная новость: Майк Кершоу (Mike Kershaw), автор Kismet, создал открытую версию программного обеспечения для Wi-Spy, которая работает в ОС Linux, BSD и Mac OS X. На сайте MetaGeek указано, что приложение находится в стадии активной разработки и приближается по функциональности к Windows-версии. Мы ограничились лишь версией Windows, если вам интересны подробности о варианте под Linux/MacOS, то их можно узнать здесь.

Разница в $3900

Пару лет назад мы рассматривали анализатор спектра AirMagnet, построенный на основе Cognio ISMS Mobile (AirMagnet/Cognio, позднее – торговая марка “Spectrum Expert”). Поскольку он стоит $4000, нам было интересно узнать, что мы приобретаем за дополнительные $3900. В таблице показаны основные сравнительные характеристики продуктов.

Таблица 1. Сравнение Cognio и Wi-Spy.

Большинство параметров не требуют описания. Поясним лишь некоторые. Автоматическая идентификация источника помех (Auto Interferer ID) позволяет устройству анализировать захватываемые сигналы и определять, чему они принадлежат: телефонам, микроволновым печам или другим источникам, а также показывать количество обнаруженных устройств.

Под списком устройств (Device List) подразумевается примерно то же самое, но только применительно к стандартным устройствам Wi-Fi. Наконец, (Device Finder) позволяет выбрать обнаруженное устройство (стандартное или нет) и найти его местоположение по графику уровня сигнала от времени.

Отметим, что MetaGeek Wi-Spy позволяет записывать и воспроизводить информацию о сигнале. При этом записывается уровень сигнала с шагом 1 кГц в диапазоне от 2,400 до 2,485 ГГц. Сохранение происходит в формат CSV, который без проблем просматривается при помощи Microsoft Excel. Если открыть файла CSV в режиме воспроизведения, можно просмотреть записанный сеанс как в режиме анализатора (Analyzer), так и в режиме спектрографа (Spectrograph), независимо от того, какой режим использовался при записи. MetaGeek предлагает и готовые файлы CSV, позволяющие научиться отличать помехи от телефонов и микроволновых печей. Файлы с примерами доступны здесь.

Как видно, Cognio выигрывает по частотному диапазону, вариантам представления данных, радиусу действия и разрешению. По Рис. 2 и 3 видно, что Cognio более детально проработан и более функционален.

Рис. 2. Окно Cognio Spectrum Expert.

Рис. 3. Окно Wi-Spy.

Но, как показали тесты, для продукта, который в 40 раз дешевле анализатора Cognio, MetaGeek Wi-Spy обладает вполне разумными компромиссами. Вряд ли за $100 можно найти лучшее сочетание набора функций и производительности.

Wi-Spy в работе

Для тестирования Wi-Spy мы создали беспроводную сеть, состоящую из маршрутизатора Linksys WRT54G и клиентского адаптера WPC54G. Постоянная загрузка спектра производилась с помощью IxChariot, а именно скрипта throughput, который обеспечивал непрерывную передачу данных между маршрутизатором и клиентом. Затем мы одновременно запустили Wi-Spy и Cognio на ноутбуке и стали передвигаться по нашим стандартным тестовым местоположениям.

На Рис. 4 показан скриншот первого местоположения, когда мы находились в той же комнате, что и точка доступа.

Рис. 4. Wi-Spy и Cognio – Местоположение 1.

Оба приложения были настроены на отображение пиковых данных и показаний в реальном времени. Разница очевидна. График Wi-Spy (жёлтый) менее плавный, чем у Cognio (также жёлтый), что связано с разрешением систем. К зубчатому графику Wi-Spy в реальном времени следует относиться скептически, поскольку непрерывный скрипт IxChariot должен генерировать сигнал, более близкий к варианту Cognio.

Мы попытались изменить размер окон, чтобы сблизить разрешение графиков. Но вертикальная шкала силы сигнала Wi-Spy (Amplitude) всё равно не совпадает с Cognio. К сожалению, у нас не было эталонного, откалиброванного источника сигнала, поэтому мы не можем судить о точности измерения его силы. Но, судя предыдущему опыту, Cognio должен показывать более достоверные значения, чем Wi-Spy.

Затем мы переместили тестовый ноутбук в местоположение 2. Оно находится на том же этаже, но в другой комнате.

Рис. 5. Wi-Spy и Cognio – Местополжение 2.

На Рис. 5 видно, что пиковый уровень сигнала Cognio снизился примерно с -75 dBm до -90 dBm, а для Wi-Spy – с -35 dBm до -53 dBm. Хотя абсолютные значения сильно отличаются, относительные оказались достаточно близки – снижение примерно на 15-18 dBm. Отметим, что у Wi-Spy лучше ориентироваться на режим графика Max Hold – он даёт более наглядные результаты.

На Рис. 6 показаны результаты, полученные при измерении в третьем местоположении: одним этажом выше от тестовой ТД, но по абсолютному расстоянию ближе, чем местоположение 2. Снова видим схожее снижение для Cognio и Wi-Spy: уровень сигнала снизился примерно на 20dB, с -65 до -75 dBm и с -35 до -45 dBm, соответственно.

Рис. 6. Wi-Spy и Cognio – Местоположение 3.

Мы также провели измерения и в наиболее сложных местоположениях 4 и 5. Cognio может работать и в них, чего нельзя сказать о Wi-Spy, который то ли отображал измерения, то ли случайный шум. При низком уровне сигнала пользователям Wi-Spy лучше использовать вывод максимального уровня (Maximum Hold), а не отображение данных в реальном времени (Data/Max) или среднего значения (Average).

Затем мы снова вернулись в третье местоположение, предварительно включив микроволновую печь, расположенную на расстоянии около 6 метров за несколькими внутренними стенами. Результат показан на Рис. 7.

Рис. 7. Wi-Spy и Cognio – Местоположение 3 с с микроволновой печью.

Из-за периодической природы микроволнового излучения (мы проводили измерение около 10 секунд) нам придётся ограничиться выводом максимального уровня (Maximum Trace) для обоих анализаторов. Результаты оказались близки друг к другу.

Впрочем, в реальной жизни вы вряд ли получите такую же постоянную активность передачи, которая в нашем случае создавалась при помощи IxChariot. Тогда очень поможет режим отображения спектрограммы Wi-Spy Spectrograph (Рис. 8). Режим напоминает спектрограмму Cognio Swept Spectrogram и позволяет увидеть загруженность частот.

Рис. 8. Спектрограмма.

На Рис. 8 показана спектрограмма для сети, которая сначала бездействовала, а затем в ней был запущен скрипт IxChariot. Жёлтая зона указывает на то, что какие-то сигналы в данном участке спектра иногда передаются. Отметим, что одновременно открыть режимы анализатора (Analyzer) и спектрограммы (Spectrograph) нельзя. Но полученные данные сохраняются в буфер, и вы можете быстро переключаться из одного режима в другой без потери информации. Окно спектрограммы можно настраивать для отображения данных в периоде от двух минут до 24 часов.

Заключение

Wi-Spy позволяет анализировать загруженность радиочастотного спектра, используемого беспроводными сетями. Отметим, что MetaGeek просит за свой анализатор всего $100, в то время как цены на конкурирующие продукты начинаются от $2500. Поэтому Wi-Spy – первый доступный для широких масс анализатор спектра.

Конечно, он не настолько функционален, как более дорогие решения, но свои $100 он отработает. MetaGeek выбрала вполне разумный компромисс между ценой, функциональностью и производительностью.

Но нарекания по работе Wi-Spy у нас тоже возникли: несколько раз выскакивали сообщения об ошибке .Net, особенно при запросе меню помощи. Впрочем, в целом продукт получился удачный.