Origin et Wifi

Le Raspberry Pi 4 qui se trouve juste derrière le miroir, en bas du tube, supporte divers types de connexions réseaux :

• Bluetooth 5.0 (Pas activé)
• Un port Ethernet Gigabit (Officiellement utilisable seulement pour le transfert FTP)
• Wifi 2.4GHz et 5.0 GHz (Utilisé pour gérer le télescope via l’application mobile)

Ce n’est ni propre à Celestron, ni  nouveau, la qualité des liaisons wifi est très variable. La portée n’est jamais celle annoncée et les débits maximums ne sont jamais atteints. Au moment de l’achat de l’Origin la présence d’une interface Ethernet m’avait laissé penser que, suivant les circonstances, il me serait possible de piloter l’Origin via le wifi ou via l’Ethernet. Déception…

Ethernet sous exploité

Malheureusement l’application de pilotage de l’Origin n’existe que sur mobile et, au choix :
 - Tout est fait du côté de l’application mobile pour BLOQUER l’utilisation d’une éventuelle interface Ethernet sur  votre Smartphone ou tablette.
 - Rien n’est fait du côté de l’application mobile pour AUTORISER l’utilisation d’une éventuelle interface Ethernet sur votre Smartphone ou tablette.

Il est vrai que les Smartphones avec interface Ethernet n’existent pas, et que les tablettes sont rares. MAIS il est possible de brancher un adaptateur USB-C/Ethernet que Android gère très bien.

Ma déception est d’autant plus grande que 
 - L’ergonomie de l’application mobile ne s’adapte pas aux tablettes.
 - De nombreuses fuites mémoires forcent le mobile à utiliser le swap mémoire ce qui rend l’application de plus en plus lente jusqu’au plantage.
 - Il y a quelques bugs.

UPDATE #1 : La version 1.2.5059 du firmware permet de récupérer les fichiers de calibration et les images capturées  via FTP sur l’interface Ethernet. Ça fait du bien !

UPDATE #2: La version 1.4.6078 du firmware est toujours aussi mauvaise du point de vue ergonomie  sur tablette, mais les problèmes de fuite mémoire semblent résolus. Il est enfin possible de faire une nuit de capture sans plantages, ou sans devoir rebooter la tablette préventivement.

Wi-Fi

Petites définitions pour rendre les futures explications plus limpides…
La marque déposée « Wi-Fi »  est délivrée aux équipements compatibles avec une ou plusieurs normes IEEE 802.11 (il y en a une vingtaine). Pour simplifier on peut dire qu’il y a deux groupes d’équipements :
-    les terminaux : ordinateurs portables ou pas, les imprimantes 3D ou pas, les Smartphones, les tablettes mais aussi le télescope Origin!
-    les « Access Points » (AP), point d’accès en Français. Cet équipement est relié à un réseau local (LAN : Local Area Network)  et permet au terminaux compatibles Wi-Fi  d’accéder à ce réseau local.

La fonction d’Access Point (AP) peut faire l’objet d’un équipement spécifique (un boîtier qui ne fait que ça) ou être intégré avec d’autres fonctions de gestion du réseau (on parle souvent de routeur wifi). Une box utilisée pour relier un réseau local à Internet peut aussi faire office d’AP.

Et l’Origin dans tout ça !

Et bien l’Origin peut se comporter comme un terminal ou comme un point d’accès wifi.
Le vocabulaire utilisé par Celestron dans la doc Française est :
-    « Connexion Directe » quand l’Origin se comporte comme un un point d’accès wifi.
-    « Connexion Réseau » quand l’Origin se comporte comme un terminal de votre réseau wifi.

Connexion Directe

Dans ce mode le télescope Origin se comporte comme un point d’accès wifi. Il va créer un nouveau réseau wifi auquel vous pourrez vous connecter à partir de votre mobile en cherchant un réseau wifi nommé « Origin-xxx » et en utilisant le mot de passe « 12345555 ». Si cette connexion se fait via l’application mobile de Celestron vous n’aurez pas à entrer ce mot de passe (l’application le fera pour vous).

La toute première fois, ou après une réinitialisation, vous n’aurez pas d’autre solution qu’utiliserez cette méthode pour (re)configurer votre Origin.

Cette méthode est aussi utilisable pour faire des images du ciel profond. Elle est d’ailleurs la seule méthode disponible quand vous serez, par une belle nuit étoilée, au milieu de nulle part, loin de la pollution lumineuse ... et de tout réseau wifi.

Quand le télescope Origin est en attente d’une connexion en mode « Connexion Directe » l’anneau rouge, au dos du tube, tourne dans le sens antihoraire.

[Schéma]

Note : Dans ce mode ni le mobile ni l’Origin n’ont accès à Internet, ce qui rend certaines opérations impossibles :
 - Mise à jour automatique de la date et surtout de l’heure via le protocole NTP.
 - Téléchargement et mise à jour de nouvelles versions du micro logiciel qui s’exécute dans le Raspberry Pi.

Connexion Réseau

Pour utiliser ce mode votre télescope Origin doit savoir comment devenir un terminal de votre réseau wifi local, c’est-à-dire comment se connecter au point d’accès de votre box. Pour cela il doit connaître l’identifiant de votre réseau wifi (le SSID) et sa clé. Pour lui communiquer ces informations il faudra d’abord vous connecter à l’Origin en mode « connexion directe ».

Quand le télescope Origin est en attente d’une connexion en  mode « Connexion Réseau » l’anneau rouge, au dos du tube, tourne dans le sens horaire.

[Schéma]

 

Réinitialiser le wifi de l'Origin

Si pour une raison quelconque vous n’arrivez plus à vous connecter à votre télescope Origin avec l’application mobile il sera nécessaire de réinitialiser les paramètres wifi à leurs valeurs d’usine. Pour cela :

1. Prenez une clé USB (vide de préférence) et créez à sa racine un fichier texte vide nommé OriginResetWifi.txt  (en respectant les maj/min)
2. Si nécessaire éteignez l’Origin et attendez son arrêt complet
3. Insérez la clé USB dans le Raspberry Pi en bas du tube (pas sur la monture)
4. Allumez l’Origin
5. Si la réinitialisation s’est bien passée vous devriez pouvoir vous connecter en mode « Connexion directe » avec l’application, comme la première fois.
6. N’oubliez pas de retirer la clé USB sinon au prochain démarrage la configuration wifi sera à nouveau réinitialisée. Par précaution supprimez le fichier…
    

Problèmes WiFi

Note : Pour ceux qui savent ce que « Infrastructure » et « Ad-hoc » signifient dans le contexte wifi, le mode de « connexion directe » n’est pas le mode « Ad-hoc ». Ce qui signifie que l’on est toujours en mode Infrastructure (avec point d’accès).

Dans le mode  « Connexion Réseau » de l’Origin on doit envisager les problèmes comme pouvant venir de 3 équipements du réseau wifi :
-    Le premier terminal : le mobile (Smartphone ou tablette)
-    Le point d’accès (en général celui intégré à la box)
-    Le deuxième terminal : le télescope Origin.

Mais dans le cas du mode « Connexion Direct » de l’Origin le point d’accès est dans l’Origin (celui intégré dans la box n’est pas utilisé). Donc, dans ce mode, il ne peut y avoir que deux coupables : le mobile ou l’Origin.

Causes possibles d’une mauvaise liaison wifi imputables à l’Origin :
- Antenne interne minuscule (comme sur les mobiles).
- L’orientation de l’antenne change avec l’orientation du tube.
- Parasitage par les moteurs de la monture (le noyau de ferrite sur le câble reliant la monture au tube est là pour minimiser la propagation de ces parasites).

Amélioration coté Origin

Changer l’interface wifi de votre box et/ou de votre mobile, ou y ajouter une antenne, est impossible. De plus, si les problèmes de stabilité et de débit n’ont lieu que quand vous utilisez l’Origin il faut envisager de booster l’interface wifi de l’Origin. En fait on ajoute une deuxième interface (avec antenne) qui prend la priorité sur la celle intégrée dans le Raspberry Pi.

Celestron conseille l’adaptateur USB2 de la marque TP-Link de référence Archer T2U plus. Cette recommandation signifie que le driver Linux pour le chip-set (Realtek RTL8821AU) utilisé par cet adapter est déjà installé et que d’autres adaptateurs, de d’autres marques, utilisant le même chip-set, peuvent être utilisés. Coût: < 35€.

Amélioration coté réseau

Au lieu de renforcer la qualité (puissance en émission, et sensibilité en réception) de l'interface wifi de l'Origin, il est possible de renforcer localement la qualité du signal de votre réseau wifi :
- soit en ajoutant un répéteur (extender en anglais): Coût: de l'ordre de 50 €.
- soir en ajoutant un point d’accès supplémentaire. Coût: de l'ordre de 100 €.

Alors que le point d’accès est d'un coté relié au réseau local en filaire et de l'autre coté émet un signal radio compatible Wi-Fi, le répéteur capte le signal radio d'un réseau wifi existant et le réémet avec plus de puissance  (de préférence sur un autre canal). Un répéteur est forcement positionné dans une zone déjà couverte par un autre répéteur ou un point d’accès, alors qu'un point d’accès, grâce à sa connexion filaire, peut être installé dans une zone sans wifi.

Notez qu'ajouter une nouvelle interface wifi à l'Origin ne bénéficie qu'a l'usage de l'Origin, alors qu’étendre votre réseau wifi au jardin, ou au toit, peut bénéficier à d'autres usages. Mais, quand vous êtes en rase campagne (connexion directe obligatoire), le seul moyen d’améliorer le wifi c'est l'ajout d'une interface wifi avec antenne à votre Origin (et de ne pas être trop loin de l'Origin).

Point d’accès fait maison 

Pour ceux qui ont des compétences informatiques en Linux (et en réseaux) il est possible de se faire son propre point d’accès avec quelques logiciels open source gratuits comme hostapd + dnsmasq.
Par exemple, en utilisant raspAP il est possible transformer un Raspberry Pi 3 ou 4 en point d’accès wifi avec en bonus une superbe interface web d'administration. 

Le problème avec cette solution est qu’il est très difficile d’ajouter une antenne wifi à un Raspberry Pi. La portée restera donc limitée. On peut envisager de faire ce que propose Celestron pour le coté Origin qui consiste à ajouter un adaptateur usb/wifi avec antenne, mais dans ce cas il faut peut-être envisager d’acheter un Access Point du commerce.  A vous de voir…

Astuce (2.4 GHz vs 5.0 GHz)

Si votre box (ou votre point d’accès) permet de dissocier le SSID pour le 2.4Ghz et le 5.0Ghz faite le, et connectez l'Origin en utilisant le SSID du 2.4Ghz. Ceci va d'une part séparer les trafics avec vos autres équipements wifi qui, en général, utilisent par défaut le 5.0Ghz, et d'autre augmenter la portée vers l’extérieur car la bande 2.4Ghz traverse mieux les murs. L’amélioration n'est pas garantie car les 2.4Ghz est plus sujette aux perturbations et interférences. A essayer...

En résumé

- Ajouter une interface wifi avec antenne sur l'Origin est le plus simple car il n'y a pas de configuration et c'est le moins coûteux. De plus c'est la seule option pour les problèmes wifi en rase campagne.
- Ajouter un répéteur nécessite une prise 220V, un peu de configuration, et quelques dizaines d'euros de plus. Ne profite pas qu'à l'Origin.
- Ajouter un point d’accès nécessite une prise 220V, un câble Ethernet jusqu’à la box, et des compétences réseau. C'est le plus cher.

IMHO: Pour les problèmes de wifi dans le jardin (même grand) la solution idéale est un point d’accès alimenté via la prise Ethernet avec PoE (Power Over Ethernet) + antenne directive à fort gain. Exemple

POUR FINIR: La solution à tous ces problèmes de stabilité, de débit et de porté disparaîtraient avec une interface filaire Ethernet... (un câble Ethernet peut faire jusqu’à 100m). Mais Celestron ne veux pas !!!