Pomysł - DIY przejściówka SIM<->RJ45

[wesolyyyy]

Cześć.
Od pewnego czasu krąży mi po głowie pewna myśl. Zamontowałem sobie router LTE w miejscu trudnodostępnym bo na dachu (na zewnątrz budynku), i o ile w dzień przy dobrej pogodzie nie ma większego problemu by się do niego dostać, o tyle w nocy, po deszczu albo co gorsza zimą nie ma na to szans. Wiadomo że zarządzanie takimi urządzeniami przez LAN to nie problem, natomiast ciężko "zdalnie" wymieniać w nich kartę SIM w razie potrzeby. Takie rozwiązanie przyda się pewnie nie tylko mi
Mam pociągnięte między routerem a domem dwie skrętki komputerowe CAT7A S/FTP. Wpadłem na pomysł zamówienia w chinach albo tradycyjnych płytek drukowanych, albo taśm flex (taka giętka płyta gdzie obwody drukowane są wykonane na kaptonowej taśmie), które będę w stanie włożyć do routera w miejsce karty SIM, następnie drugą stronę płytki podłączyć do wolnego kabla idącego do domu który wpięty jest do pola w patchpanelu. Do niego przez wtyczkę RJ45 podłączę drugą płytkę na której będzie wlutowane gniazdo katy SIM.
Co myślicie o takim pomyśle?
Na jak duże karty zarówno po stronie routera jak i domu przygotować zestawy?

Internet podaje że karta SIM ma maksymalnie 8 wyprowadzeń:

Smart Card (SIM Card) pinout
Pin Name Description
C1 VCC +5 VDC power supply input (optional use by the card)
C2 RESET Reset signal, used to reset the card's communications. Either used itself (reset signal supplied from the interface device) or in combination with an interal reset control circuit (optional use by the card). If internal reset is implemented, the voltage supply on Vcc is mandatory
C3 CLOCK Provides the card with a clock signal, from which data communications timing is derived
C4 RESERVED AUX1, optionally used for USB interfaces and other uses.
C5 GND Ground (reference voltage)
C6 Vpp Programing voltage input (optional). This contact may be used to supply the voltage required to program or to erase the internal non-volatile memory. ISO/IEC 7816-3:1997 designated this as a programming voltage: an input for a higher voltage to program persistent memory (e.g., EEPROM). ISO/IEC 7816-3:2006 designates it SPU, for either standard or proprietary use, as input and/or output.
C7 I/O Input or Output for serial data (half-duplex) to the integrated circuit inside the card.
C8 RESERVED AUX2, optionally used for USB interfaces and other uses.

Aczkolwiek potrzebowałbym tylko pinów 1,2,3,5,7. Pinów 4 i 8 nie ma chyba na współczesnych kartach, a pin 6 (VPP) podobno nie jest już używany. Czyli idealnie wystarczy mi przewodów.

@Erbit

[Mig25]

Powodzenia ...
Tak , pięć przewodów wystarczy , tyle, że kwestią jest ich ekranowanie i sama długość połączenia.
Mi udało się to na ok 4m. Przy dłuższym przewodzie są po prostu błędy karty sim.

[wesolyyyy]

Powodzenia ...
Tak , pięć przewodów wystarczy , tyle, że kwestią jest ich ekranowanie i sama długość połączenia.
Mi udało się to na ok 4m. Przy dłuższym przewodzie są po prostu błędy karty sim.

No mam jeden przewód zasilający, trzy przewody sygnałowe, więc razem cztery, każdy z osobnej pary, pozostałe cztery będą masą. Każda para ma własny ekran, oraz całość też ma osobny ekran.

[wojtekPBK23]

Ekran +żyła w środku =kondensator + indukcyjność. Zatem czy i na jaką długość to zadziała?

[Mig25]

To jest komunikacja a'la serial , tylko tx zmostkowany z rx , o prędkości 9600 boud , więc częstotliwość to poniżej 5Mhz 3,68Mhz jak kojaze) , więc pojemności i indukcyjność kabla mają mały wpływ, większym problemem są niskie napięcia.
Karta sim może być zasilana nawet 1,8v , ale modemy z reguły dają 3,3V.

[wesolyyyy]

Są takie przejściówki w internecie, aczkolwiek uznałem że samemu zrobię dużo lepsze. Już zamówiłem płytki i elementy.
Tutaj jest layout płytki którą będę wpinał w patchpanel. Gdzie wyląduje podstawka pod kartę SIM widać, natomiast w pady THT na górze będą powkładane przewody z kabla CAT7 i od tyłu zaciśnięta zostanie wtyczka RJ45 tak by krawędź wtyczki oparła się o laminat. Jak napisałem wcześniej, w każdej parze jeden z przewodów jest masą, dodałem też dziewiąty pin na podłączenie ekranu wtyczki.

Tutaj natomiast część wchodząca w router:

Płytka wykonana na laminacie FLEX, można sobie nożem dociąć wielkość karty SIM, podkleić kawałek plastiku od spodu i można używać. Do przylutowania się kabelkiem, najlepiej uciętym patchcordem.

[Mig25]

Daj znać co wyszło. Tak jak pisałem , na większe długości niż 4m bym nie liczył.

[wesolyyyy]

Daj znać co wyszło. Tak jak pisałem , na większe długości niż 4m bym nie liczył.

Dam tylko muszę poczekać aż płytki przyjdą. Natomiast myślę ze nie byłoby problemu z przekonwertowaniem sygnału na jakiś inny, nawet transmisję różnicową skoro mamy pary przewodów, co miałoby szansę pozwolić nam na jeszcze większe odległości. To już by była elektronika nieco bardziej zaawansowana, dlatego na razie wolę przetestować proste rozwiązanie.

[wojteks]

Gdyby to było takie proste to wszyscy robili by takie przedłużacze SIM.

[wesolyyyy]

Gdyby to było takie proste to wszyscy robili by takie przedłużacze SIM.

Gdyby wszyscy uznali że się nie da bo jest trudne, to do dzisiaj siedzielibyśmy w jaskini i gralibyśmy na konsoli Masz prromlem, masz profesjonalne oprogramowanie na kompie i wielką fabrykę w Chinach to trzeba zrobić z tego użytek.
Ostatnio robiłem sterownik do taśm WS2815 (adresowalne taśmy, zasilanie plus jedna żyła sygnału). Na odległościach przewodów sygnałowych rzędu kilkunastu metrów były problemy, ale że i tak jako sygnał ciągnie się przewód dwużyłowy to zrobiłem konwertery z PWMu asymetrycznego na różnicowy, i w drugą stronę. Działa na kilkadziesiąt metrów bez problemu, dalej nie testowałem.

[wesolyyyy]

Dobra koledzy, płytki przyszły, poskładane, pomontowane. Oczywiście projekt banalnie posty, wręcz trywialny, ale może komuś się przyda więc się pochwalę.
Na początek płytka wkładana do szafy:

Layout macie kilka postów wcześniej. Na zasilaniu dałem kondensator 10uF 50V, a masę i ekran połączyłem kondensatorem 470pF na wszelki wypadek. Tacka jest na kartę sim w wersji mikro bo uznałem że jest najbardziej uniwersalna. Cała płytka docelowo miała być szerokości Keystona, ale widzę że wyszła minimalnie szersza - musiałbym lekko doszlifować. Przewody lutowane były od tyłu i dopiero "dopychana" była izolacja by oparła się o płytkę. Kolejność przewodów identyczna jak we wtyczce RJ45 żeby nic się nie poplątało, ponieważ na tych przewodach była dociągana i zaciskana przelotowa (koniecznie!) wtyczka cat6 ekranowana. Niestety nie zrobiłem zdjęcia po założeniu wtyczki, może potem zrobię. W każdym razie ta część wyszła bardzo dobrze.
Druga strona projektu czyli płytka Flex wkładana w gniazdo SIM routera.

Przewody ułożyły się całkiem przyjemnie aczkolwiek coś mi nie wyszło w ich kolejności. W zasadzie nie wiem czemu. Przydało by się to poprawić i poprzesuwać je nieco, by były we właściwej kolejności. Ale i tak wyszło całkiem nieźle. Na płytce zaznaczyłem rozmiary kart sim, można sobie nożyczkami dociąć płytki.

Część z polami lutowniczymi ma "nadlewki" po bokach, po docięciu idealnie całość wsuwa się w taką samą przelotową wtyczkę RJ45 cat6. Od strony karty sim wyciąłem z laminatu kształt karty i podkleiłem Flexa. Grubość wyszła idealna.

Tutaj płytka z kartą wsadzona w Patchpanel w szafie rack. Ogólnie wyszło super i tak jak powinno także jestem zadowolony.

A tutaj nie wszystko poszło jak planowałem. Router musiałem oczywiście podnieść bo karta jest od spodu, także pod ręką miałem kawałek tekturowej rurki, a sam ogon tej płytki mógłby być dłuższy... No cóż, można poprawić.

Ale najważniejsze jest to, że działa. W tym momencie mam 15 metrów kabla cat7 między routerem a szafą rack i wszystko spięło się od razu, jeszcze nie zauważyłem problemów. Może jutro zacznę testy ile kabla mogę tak podłaczyć.

EDIT:
Ktoś mi wyjaśni jak tu dodać załącznik w RAR? Bo chciałem wrzucić pliki z Eagla, gerbery dla JLC oraz pliki elementów sim.

[wojteks]

Tylko jako link do zewnętrznego serwera czy dysku google z odpowiednimi uprawnieniami.

[wesolyyyy]

https://drive.google.com/file/d/1IGS7ry ... sp=sharing
Jak pisałem wcześniej, pliki z Eagla w wersji 9.0.0, gerbery dla JLC oraz pliki elementów sim. Jakby ktoś nie miał możliwości edycji pliku bo przykładowo ma inną wersję Eagla albo nie ma wcale, to pisać, coś prostego mogę przerobić szybko.

[wesolyyyy]

Aktualizacja, dołożyłem kolejne 20m kabla, wszystko w Cat7A bo innych w domu nie mam, po drodze kilka Keystonów, patchpanel i patchcord w Cat6 FTP. Bez zmian, wszystko śmiga jak powinno.

Daj znać co wyszło. Tak jak pisałem , na większe długości niż 4m bym nie liczył.

Przeliczyłeś się
Idę poszukać jakiegoś długiego kabla internetowego u mnie ale może być ciężko.

[wesolyyyy]

Kolejna aktualizacja.
Od routera idzie płytka Flex jak ostatnio, wchodzi w Keystona, 15m kabla, patchpanel i patchcord łączący 2 gniazda w tym patchpanelu (CAT6A), 35m kabla, Keystone, kolejne 20m kabla i kolejny Keystone. Łącz nie 70m kabla CAT7 S/FTP. Działa poprawnie i bez problemu. Nie mam dłuższych kabli i nie chce mi się dalej testować

[kapcer]

Kawał dobrej roboty! Fajny projekt.

[Mig25]

Super.A jakie masz napięcie na tych kondensatorach ?
No i przydałby się test na czymś innym niż NR5103E....

[wesolyyyy]

Kawał dobrej roboty! Fajny projekt.

Jaki kawał, ledwo dwie płytki wielkości paznokcia

Super.A jakie masz napięcie na tych kondensatorach ?
No i przydałby się test na czymś innym niż NR5103E....

Na kondensatorze od zasilania mam 1,85V. Ten drugi pełni rolę bardziej przeciwzakłóceniową.
Ogólnie zasilanie karty sim to prosta sprawa, szczególnie że dokumenty opisujące dokładnie działanie kart są publiczne. Karta operująca w klasie C czyli zasilana napięciem 1.62V to 1.98V pobiera 200uA w idle, oraz 60mA w peaku przez maksymalnie 400ns. 60mA przez 400ns daje energię 24 nC, Przyjmując napięcie wychodzące z routera jako 1.8V (połowa dopuszczalnego zakresu), a minimalne 1.62V mamy 0.22V "zapasu" więc 24nC/0.22V=109pF by zasilić kartę SIM w peakach. Ja dałem 10uF ceramika z zapasem więc kwestie napięciowe myślę rozwiązałem.
Jedyny router jaki mam pod ręką wolny to Orbi LBR20 który jest w częściach ale powinien działać, oraz stary telefon który też powinien dać radę.
Ogólnie jako że zamawiałem wszystko w Chinach to mam 5 zestawów płytka+tasiemka, ale tylko 2 komplety polutowane bo tyle brałem tacek SIM z TME. Mogę komuś jeden zestaw wysłać żeby przetestował lepiej niż ja
A, no i ekranowanie w kablu S/FTP robi robotę. Przy cat5 FTP już nie łączy się wcale.

[Mig25]

No to ciekawe co po cat 6 by było (gdzie jest całościowy ekran na wszystkie 4 pary...), masz taki do testów ?

[wesolyyyy]

No to ciekawe co po cat 6 by było (gdzie jest całościowy ekran na wszystkie 4 pary...), masz taki do testów ?

To tak nie działa. Kategoria skrętki odnosi się głównie do jej zastosowań i częstotliwości sygnału. Budowa i rodzaj ekranowania to całkowicie inny, niemal niepowiązany z nią aspekt. Są kable Cat5E UTP (bez żadnego ekranu), FTP (z jednym ekranem wokół wszystkich par razem) istnieją nawet SFTP czyli komplet ekranów nadal w CAT5E. W CAT6, 6A i 7 jest podobnie, jedynie CAT7A nie widziałem w wersji UTP.
Tylko że tutaj pasko pracy nie powinno być problemem, karta SIM działa na kilku megahercach, tymczasem zwykła CAT5E jest produkowana na 100MHz. Pod ręką mam jedynie kable cat 5E w wersji FTP przy których jakoś nie działa ta przejściówka, jak i kable CAT7 i 7A w wersji S/FTP gdzie wszystko działa poprawnie. Definitywnie ekranowanie między parami robi robotę.