FREEDOM BOX
OFF GRID
Un petit boitier serveur local 100 %
autonome en cas de panne d’internet et de la 4G !
C’est
la Freedom Box Off Grid !
PRESENTATION DE FREEDOM BOX
D’abord
présentons le projet original : La Freedom Box.
La Freedom Box est un petit boitier serveur à domicile à destination de
tout le monde. Elle permet à tout un chacun d’avoir son propre serveur
d’applications internet et locales. Elle se veut accessible à tous !
Avec la
Freedom Box, vous avez le contrôle sur vos applications !
Elle offre
des services de tchats de discussion (textuel, vocal, vidéo – Jabber, Matrix,
Mumble), une messagerie email (serveur et une webmail), un hébergement d’un
WIKI, d’un blogue, d’un dépôt GIT, …
Cerise sur
le gâteau, elle inclut des possibilités d’anonymisation sur internet par VPN
(Open VPN) et le réseau TOR.
Tout ça dans
un petit boitier qui ne consomme quasiment rien !
Je vous
invite à consulter leur site : https://freedombox.org/fr/ pour en savoir plus.
Vous avez le
boitier officiel. Mais vous pouvez aussi installer les distributions sur une
multitude de plateforme : PC, Raspberry Pi, Orange Pi, …
ET
FREEDOM BOX OFF GRID ?
C’est une
adaptation du projet d’origine réalisée par mes soins afin de la rendre 100 %
autonome, hors réseau, d’où le nom de Off Grid !
La Box
originale a besoin d’internet pour installer les applications selon les besoins
de chacun. Elle peut être utilisable en l’état hors réseau grâce à ses
interfaces clients web, mais les logiciels clients à installer sur Android,
Windows, Linux et Mac OS ne pas inclus dedans. Il faut les télécharger.
Ce n’est pas
très pratique lorsqu’on a plus internet et qu’on veut utiliser la Freedom Box.
J’ai ainsi
personnalisé le projet d’origine pour une utilisation 100 % hors réseau et y ai
inclus toutes les applications clientes en téléchargement local.
Vous pouvez
télécharger l’image pour RPI 3B+ ici : demandez par email (cf. page
de contact).
Elle inclut
la documentation.
QUAND UTILISER FREEDOM BOX OFF
GRID ?
La FREEDOM
BOX OFF GRID peut être déployée lorsque qu’une panne d’internet assez
conséquente survient, lors d’une catastrophe naturelle, …
Le Raspberry
Pi s’alimente en USB 5V. On peut y brancher un power bank. Le power bank peut
être rechargé par un petit panneau solaire, un accus de voiture 12 V, … Il
consomme 10 W.
Vous avez
plusieurs scénarios de déploiement possibles selon vos attentes :
·
Cercle privé et
voisinage direct
·
Quartier et village
·
Instances officielles de
la ville
·
Poste de commandement et
services d’urgences
Cercle privé et voisinage direct
La Freedom
Box logée dans un raspberry pi dans sa configuration initiale offre une portée
WIFI de 50 à 100 m. Elle peut être captée par les smartphones et PC dans ce
rayon. C’est la couverture d’une habitation familiale et éventuellement du
voisinage direct.
On la
placera à une fenêtre en hauteur pour augmenter la portée.
Cette
configuration a un intérêt mineur : entre voisins, on préfère se voir et
parler de vive voix. Cela peut tout de même fournir un moyen de communication
de courte portée pour l’hiver.
Quartier et village
La Freedom
Box peut-être connectée à un LAN et WIFI qui permet d’augmenter la portée. Si
elle est connectée à un access point ou un routeur classique (TP-LINK, …) bien
placé, la portée peut-être de 100 à 200 m à vue. Cela couvre une place de
village et quelques maisons d’une rue.
En utilisant
des links WIFI à l’aide de CPE (WIFI de longue portée pouvant aller jusqu’à 20
km), on peut créer des liens point à point et créer un réseau qui couvre
plusieurs rues. La Freedom Box peut gérer entre 100 et 200 clients pour les
services de tchats textuels et 30 clients pour les services web.
Cette
configuration est celle que je privilégie car elle permet aux riverains de
créer une communauté locale et de communiquer entre eux. On la limitera à un
quartier si c’est dans une grande ville ou un petit village vu la charge
maximale que peut supporter un raspberry pi.
Il est
possible d’utiliser un PC portable ou un PC de faible consommation plus
puissant pour augmenter la capacité d’utilisateurs.
Cette
topologie demande de la préparation et un peu d’investissement. Il faut acheter
quelques CPE WIFI et Access Point, établir un plan de topologie, faire des
tests et surtout prévoir des sources d’énergies. Un CPE consomme en général 5 à
10 W. Ils sont tout à fait raccordables à un accus 12 V (vérifier les tension
avant !) et un panneau solaire.
Si la
communauté désire augmenter le nombre d’utilisateurs, il faudra utiliser des
routeurs et les relier entre eux pour former le réseau back bone. Mais cela
devient plus fastidieux à organiser et demande des compétences en informatique
plus poussées.
Instances officielles de la ville
La commune
peut mettre à disposition une Freedom Box afin de diffuser des informations
officielles via un portail web comme un valve. Les riverains vont à proximité
de la box et s’y connectent. Cela peut compléter un valve.
Elle peut
aussi être utilisée par le personnel administratif comme serveur local.
Poste de commandement et services de secours
Mon but
initial de la Freedom Box est issu du monde des urgences : avoir un
gateway pour un système de messagerie LoRa (basé sur Meshtastic) pour un poste
de commandement.
La Freedom
Box Off Grid permet ainsi d’avoir des services de messageries, tchats, … pour
continuer de fonctionner localement. Elle peut compléter la télécommunication
par radio. Avec les fonctionnalités VPN, elle permet de se connecter à un site
distant si une connexion internet est disponible (par satellite par exemple).
Dans ce
scénario, le raspberry pi suffira amplement. On peut étendre son WIFI à l’aide
d’un access point de longue portée sur le site d’un sinistre. Cela peut aider
pour le recensement des victimes par exemple.
SOURCES D’ENERGIES
L’énergie
est le point essentiel pour faire fonctionner tous les systèmes. Ici, je vous ai
présenté un concept de basse consommation. Mais plus vous augmentez vos
exigences, plus il vous faudra d’énergie.
Un RPI
consomme 10 W. Il est donc tout à fait possible de l’alimenter en off grid à
l’aide d’un power bank 5V et d’un panneau solaire.
Exemple d’un RPI alimenté par un power
bank
Chaque AP
WIFI ou routeur consomme entre 10 et 20 W. Ils s’alimentent en général 5V et 12
V via leur alimentation secteur ; 24 et 48 V en PoE (obligation d’avoir un
injecteur ou un switch PoE). On peut utiliser un système solaire de 100 W qui
recharge une batterie de 12 V.
Là où ça se
corse, c’est pour utiliser un PC portable ou un PC basse consommation. Il faut
un panneau solaire d’au moins 100 W avec le régulateur de recharge d’accus 12 V
et un convertisseur DC/AC 220 V dans certains cas.
Exemple d’alimentation à base d’un
panneau solaire 100 W et son régulateur Vectron
Le choix de la puissance du panneau
dépend de ce que vous mettez comme équipements. 100 W est un minimum pour avoir
quelque chose de confortable. Côté accus, 40 Ah est un minimum.
Le conversion 12VDC/220VAC -> 12V
injecteur PoE engendre une perte jusqu’à 40 % d’énergie. Il est plus judicieux
d’utiliser 4 accus de 12V pour atteindre 48V et de directement injecter le 48V
dans un injecteur dédié. La solution présentée ci-dessus est la plus facile à
mettre en œuvre.
Le plus judicieux est de travailler
avec des éléments en 12 V et 5V.
Si vous utilisez uniquement un AP ou
routeur de 12 V, le panneau peut être de 30 W et un accus de 14 Ah.
Un exemple de calcul : un routeur
= 10 W en 12 V, on a un accus de 12V 7 Ah. Capacité= 12*7 = 84 Wh. Autonomie =
84/10 = 8,4 h
Oubliez tout
de suite les serveurs et équipements énergivores.
Voici le Jackery Explorer 1000 :
une station d’énergie portable équipée de panneaux solaires portatifs et d’une
capacité de 1000 Wh. Attention au prix, mais qualité au rendez-vous !
Test ici : https://www.resilience-urbaine.com/materiel-survie/jackery-explorer-1000-test-review-solarsaga-100w/
CONCLUSION
Je vous ai
exposés quelques scénarios d’utilisation de la Freedom Box Off Grid. Il peut en
avoir un tas d’autres. Pour ceux qui sont intéressés par les WIFI de longue
portée et une topologie plus poussée, n’hésitez pas à lire mon article sur le sujet.
POUR EN SAVOIR PLUS SUR LA RADIO
N’hésitez pas à consulter les autres articles sur la radio
de mon site : www.on3mee.be.