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Jul 25, 2018 · 16 min read

Case de Sucesso: UniFi na Cobertura Wi-Fi em Mega Evento

No período de 3 a 8 de julho de 2018 ocorreu em Brasília a décima edição da Olimpíada do Conhecimento, promovida pelo SENAI e SESI. Este evento de grandes proporções foi sediado no Centro Internacional de Convenções do Brasil (CICB) e recebeu investimento da ordem de 200 milhões. A solução UniFi foi a escolha da integradora Wixx para prover cobertura Wi-Fi em todas as áreas do CICB durante o período de realização do evento.

Figura. Centro Internacional de Convenções do Brasil

Nos dias 3 e 4 de julho também ocorreu no mesmo espaço o Encontro Nacional da Indústria (ENAI), que contou com a participação de lideranças políticas, como o ex-presidente Fernando Henrique Cardoso, além de ampla participação do empresariado nacional. A estimativa é que o evento recebeu presença de 50% do PIB brasileiro.

Figura. Encontro Nacional da Indústria (ENAI)

A temática central foi apresentar as tecnologias da Indústria 4.0 para cidades inteligentes e escolas do futuro, mostrando inovações para melhorar a qualidade de vida nos centros urbanos e revolucionar a educação. Em uma área de 30.000 metros quadrados foram recebidos em média 7 mil participantes por dia, das 8h às 20h, ou seja, cerca de 40 mil passantes durante todo o período de realização do evento. Um dos atrativos do evento foi a reprodução de uma casa inteligente com diversos dispositivos conectados, como por exemplo uma central multimídia, lâmpadas inteligentes, gadgets de streaming de vídeo, etc. Todos os dispositivos da casa inteligente foram conectados via Wi-Fi provido por Access Points UniFi da Ubiquiti, assim como aconteceu em todos os demais ambientes do evento, conforme será descrito adiante.

Figura. Casa Inteligente no Evento

Em um evento desse porte com temática focada em tecnologia, é natural de se esperar que oferecer Wi-Fi gratuito, rápido e estável para os participantes e imprensa seja uma necessidade básica para atender às expectativas do público visitante. A responsável por entregar uma solução de conectividade Wi-Fi foi a empresa Wixx (www.wixx.com.br), uma integradora de soluções localizada no coração do Distrito Federal que é parceira da Ubiquiti Networks há anos e especialista em Wi-Fi para grandes eventos. A Wixx ficou responsável por implantar e suportar a rede Wi-Fi, além da infraestrutura da rede cabeada e o circuito IP com a conexão de Internet de 1 Gbps dedicado.

Figura. Parceiros da Wixx

Escopo do Projeto

Os dois primeiros desafios evidentes na execução dos serviços técnicos para atender o evento foram a sua grande proporção em termos de tamanho físico da área de cobertura (30.000 m²) a ser atendida e também em relação ao alto volume de participantes (7.000) que circulariam por dia no Centro de Convenções durante os eventos. Desde o começo do projeto estava claro que essas características certamente demandariam muitos Access Points para prover acesso estável à rede sem fio, além de levantar dúvidas quanto à qualidade do serviço prestado e seu reflexo na qualidade e experiência de navegação pelos usuários.

Observação: WiFi as a Service (WaaS) é uma grande oportunidade de negócios para integradores e provedores venderem o serviço de WiFi em eventos. Clique neste link para acessar nosso eBook que ensina o passo a passo do planejamento à execução de WiFi em eventos de vários tamanhos, seja de apenas 50 pessoas ou muito denso com 3000 pessoas.

Conforme será detalhado no decorrer do estudo de caso, ao todo foram instalados 119 APs nas diversas áreas comuns do evento, já que além da alta densidade de clientes, outro requisito fundamental a ser atendido era a grande abrangência física da área de cobertura, o que justificou essa quantidade de equipamentos.

A grande quantidade de APs também foi importante porque a contratação do serviço técnico contemplava níveis extremamente rigorosos de SLA a serem cumpridos pelo contratantes, de forma que as margens eram mínimas para qualquer ocorrência de problemas técnicos. Em eventual caso de falha de um equipamento, era necessário que houvesse outro AP nas proximidades com um bom sinal para que os clientes mantivessem suas conexões sem perceber qualquer ocorrência.

Observação: SLA - Service Level Agreement (ou Acordo de Nível de Serviços) são definições contratuais que estipulam requisitos mínimos de qualidade de todos os serviços técnicos contratados que devem ser rigorosamente cumpridos pelo contratante, sob penalidade de multas contratuais.

No entorno do prédio principal do Centro Internacional de Convenções do Brasil existe uma área externa com um espaço de convivência e praça de alimentação onde os participantes podiam descansar e utilizar a rede sem fio. Exclusivamente neste ambiente externo optou-se por utilizar a frequência de 2,4 GHz porque o ambiente era maior e os usuários ficavam mais espalhados, levando em consideração que essa faixa de frequência tem melhor alcance em ambientes com maior área de cobertura. A figura abaixo ilustra a planta baixa da área externa do ambiente, onde estão destacados em azul os locais em que APs foram posicionados.

Figura. Planta da Área Externa do Piso 1

As atividades do evento ocorreram nas áreas internas do Centro Internacional de Convenções do Brasil, especificamente nos pisos 1 e 3. Ao contrário da área externa, nos pisos internos havia grande concentração de pessoas em espaços menores, motivo pelo qual optou-se por utilizar somente a frequência de 5 GHz seguindo as boas práticas de instalação de redes sem fio de alta densidade. A faixa de frequência 5 GHz possui menor alcance e viabiliza a criação de microcélulas em ambientes com alta densidade de clientes, de forma que um AP gera menos interferência em outro AP vizinho, além de sofrer muito menos com interferências externas de outros equipamentos que operam em 2,4 GHz, por exemplo telefones sem fio e headsets Bluetooth.

A figura abaixo ilustra a planta baixa da área interna do piso 1, onde estão destacados em azul os locais em que APs foram posicionados. Na área interna do piso 1 foi hospedada a Olimpíada do Conhecimento, além de terem sido montados diversos stands para exposição de projetos inovadores propostos por startups de tecnologia.

Figura. Planta Baixa da Área Interna do Piso 1

Provavelmente o auditório localizado no piso 3 tenha sido o maior desafio, conforme será detalhado adiante, já que trata-se de um espaço com capacidade para 2.500 pessoas onde ocorreram as atividades mais importantes e com maior concentração de participantes do evento. Ainda no piso 3 havia um restaurante e a sala de imprensa, além de um espaço dedicado para reprodução da casa inteligente que foi uma das sensações do evento. A figura abaixo ilustra a planta baixa da área interna do piso 3, onde estão destacados em azul os locais em que APs foram posicionados.

Figura. Planta do Piso 3

Solução UniFi

A Ubiquiti é muito forte no segmento corporativo (enterprise) com a linha UniFi, possuindo um amplo portfólio de produtos gerenciados por software de maneira centralizada e com relação preço/performance imbatível. Cabe destacar que a Ubiquiti é um dos líderes de mercado na fabricação de Access Points Wi-Fi, possuindo diferentes modelos de UAP no seu portfólio UniFi que atendem desde pequenas, médias e grandes empresas.

A execução dos serviços de implantação da rede sem fio no evento teve duração de 30 dias (no período de 24 de maio até 24 de junho), considerando também os ensaios e testes gerais. O projeto da rede Wi-Fi no evento foi conduzido pelo integrador com muito profissionalismo e entregue em fases organizadas por diferentes ambientes. Para oferecer total cobertura sem fio em todos os espaços físicos do evento, ao todo foram instalados 119 Access Points UniFi da Ubiquiti, elencados na figura abaixo.

Figura. Relação de Equipamentos Utilizados no Evento

Os equipamentos mais antigos suportavam apenas a tecnologia SISO, ou seja, utilizavam apenas uma antena para transmissão de um único fluxo de dados para o cliente. A maioria dos novos APs baseados na atual tecnologia 802.11ac suportam MIMO, ou seja, utilizam múltiplas antenas para transmissão de vários fluxos em paralelo para o mesmo cliente, o que aumenta bastante o desempenho da comunicação. O UAP-AC-HD suporta MU-MIMO, recurso que utiliza múltiplas antenas para transmissão de vários fluxos em paralelo para diferentes clientes, aumentando ainda mais o desempenho da comunicação.

Figura. SU-MIMO vs MU-MIMO

De todos os equipamentos utilizados, o destaque é o UAP-AC-HD que é MU-MIMO 4x4 e apresenta a melhor relação preço/performance do mercado em comparação a todos os demais concorrentes, conforme pode ser observado no infográfico abaixo. Em testes recém realizados por uma consultoria independente, o UAP-AC-HD apresentou o melhor desempenho dentre os concorrentes, tendo recebido o melhor índice de satisfação dos usuários no quesito qualidade da experiência. Trata-se do AP ideal para ambientes com alta densidade de clientes, tendo capacidade nominal para 500 clientes e capacidade recomendada para 250 clientes.

Figura. Melhor Relação Preço/Performance do Mercado (UAP-AC-HD)

A maior quantidade de UAP instalados no evento foi do modelo UAP-AC-PRO, um AP ideal para ambientes que demandam alto desempenho com conectividade Wi-Fi estável. Trata-se de um AP MIMO 3x3 com capacidade recomendada para atender até 120 clientes. Esse AP oferece ainda mais desempenho para aqueles clientes que também possuem antenas 3x3, como por exemplo os laptops top de linha. Ele também possui duas portas gigabit, de maneira que a segunda porta pode conectar um dispositivo próximo via bridge, por exemplo uma câmera de vídeo.

Outro detalhe é que também foram utilizados alguns UniFi APs legados (UAP-AC e UAP), uma vez que os equipamentos estavam disponíveis no estoque da integradora. Nesse quesito é importante destacar que os equipamentos legados funcionaram perfeitamente em conjunto com as versões mais atualizadas de firmware e do software da controladora UniFi.

Para melhor organizar a distribuição de todos os 119 APs nos diferentes espaços físicos do Centro Internacional de Convenções do Brasil, foram criados dez sites no software UniFi Controller, de maneira que cada site representasse espaços específicos com os seus respectivos APs, uma facilidade proporcionada pelo software de gerência da Ubiquiti. O posicionamento de cada um dos APs nos espaços físicos já foi apresentado anteriormente nas ilustrações das plantas da área externa e da área interna (pisos 1 e 3).

Figura. Sites Lógicos Criados no UniFi Controller

Nos diferentes espaços foram utilizados múltiplos SSIDs para viabilizar a coexistência de seis redes sem fio que fossem logicamente separadas por grupos homogêneos de usuários, já que cada grupo estava sujeito a políticas específicas de restrição de banda, conforme relacionado na tabela abaixo. Através da interface gráfica do software UniFi é muito fácil definir diferentes políticas de restrição de banda por SSID (no menu User Groups), de forma que essas políticas podem ser aplicadas e/ou alteradas muito rapidamente sem a necessidade de reconfigurar os APs individualmente.

Observação: Leia neste artigo nossa recomendação sobre a utilização de múltiplos SSIDs em Redes Wi-Fi, oportunidade em que trazemos importantes dicas para o sucesso do seu projeto de WLAN Wi-Fi.

Figura. Políticas de Restrição de Banda no UniFi Controller

Para obter melhor desempenho e maior segurança, cada SSID foi associado com sua respectiva VLAN. Além disso, em todas as redes sem fio o WPA2/AES foi utilizado como mecanismo de segurança através de uma chave pré-compartilhada para fins de criptografia do tráfego e autenticação dos grupos de usuários. A única exceção foram as redes reservadas para os visitantes em que foi habilitado um portal externo para identificação prévia dos usuários participantes do evento.

Um dos destaques da solução UniFicada é que mesmo o ambiente possuindo 119 APs, não foi necessário repetir as configurações em cada um deles individualmente. Bastou que as configurações fossem realizadas uma única vez através da interface de gerência do UniFi, uma vez que o próprio software se encarrega de enviar todas as configurações nos APs através de um processo denominado provisionamento.

Essa característica permite não apenas adicionar uma grande quantidade de APs com agilidade, mas também substituir eventuais equipamentos defeituosos sem que seja necessário realizar configurações individuais no novo equipamento. Outro diferencial que facilita a substituição dos equipamentos, é que não há nenhum custo de licença por AP, o que oferece escalabilidade praticamente ilimitada. Essa característica foi bastante destacada como ponto forte da solução UniFi porque a empresa integradora responsável pela execução do projeto estava sujeita a rigorosos níveis de SLA contemplados em contrato e que eram passíveis de multa em caso de descumprimento. Um dos itens contratuais de grande preocupação era justamente a apertada janela de tempo (de poucos minutos) para que eventuais defeitos em algum equipamento fossem corrigidos.

A solução UniFi permite não somente a fácil visualização e gerência de todas as ocorrências na rede (figura abaixo), mas também a rápida execução de alterações nas configurações em dezenas/centenas de equipamentos com apenas poucos cliques na sua intuitiva interface gráfica via web (WebUI).

Figura. Exemplo do Dashboard do UniFi

Outro cuidado extremamente importante para o sucesso da estabilidade da rede sem fio foi a execução bastante criteriosa de um planejamento de reutilização de canais para garantir que os APs vizinhos não gerassem interferência uns nos outros. Como o ambiente em questão consistia em uma rede com alta densidade de clientes, optou-se por utilizar somente a frequência de 5 GHz nos espaços internos. Essa boa prática é fundamental em ambientes com grande concentração de pessoas porque nessa faixa de frequência existem mais de 20 canais que podem ser utilizados na trabalhosa tarefa de planejamento de reutilização de canais. Cabe destacar que é impraticável viabilizar redes de alta densidade na faixa de frequência de 2,4 GHz porque nela existem somente 3 canais que podem ser reutilizados, o que significa que na prática haveria muita interferência de APs vizinhos, o que impactaria em qualidade ruim e instabilidade.

Observação: Leia neste artigo como realizar um bom planejamento de canais em Redes Wi-Fi, oportunidade em que trazemos algumas “dicas de ouro“ que devem ser seguidas em todo projeto de WLAN Wi-Fi.

Essa tarefa complexa de planejar a reutilização de canais é bastante simplificada com a ajuda da interface gráfica da controladora UniFi porque nela existe um menu onde é possível fazer o upload das plantas do ambiente (no menu Maps). Ao fazê-lo, é possível posicionar todos os APs vinculados à controladora em sua posição exata na planta previamente inserida, de forma que fica muito mais fácil visualizar quais canais devem ser configurados em cada um dos APs com base no posicionamento. Além disso, depois de posicionar todos os APs no mapa, é possível visualizar uma estimativa da área de cobertura do sinal propagado pelos APs, conforme observado nas figuras abaixo, o que ajuda a identificar possíveis áreas de sombra no ambiente e até mesmo simular a inserção de novos APs “virtuais”.

Figura. Mapa de Calor da Cobertura Wi-Fi dos APs no Piso 1
Figura. Mapa de Calor da Cobertura Wi-Fi dos APs no Piso 3

Um dos desafios apontados pela Wixx (empresa integradora), foi a passagem dos cabos e fixação dos Access Points no ambiente. A empresa montadora das estruturas tinha centenas de trabalhadores em várias frentes de trabalho, sendo que a passagem de cabos teve que ser coordenada em cada um dos locais. Em sua maioria os APs foram fixados nas paredes com posicionamento vertical, conforme pode ser observado nas fotos abaixo. Em algumas situações específicas foi necessário utilizar tripés para fixação dos APs.

Figura. Mural de Fotos do Evento
Figura. Mural de Fotos do Evento

Observação: Os UAP não são feitos somente para montagem em teto e também podem ser montados em parede, desde que haja ciência de que a propagação do sinal fará a célula ficar menor. O opção pela montagem no teto ou na parede depende do projeto, do objetivo da área de cobertura e da viabilidade da montagem. Entre fixar no teto ou na parede, o ideal é fixar no teto para ter melhor alcance. No entanto, nem sempre é viável fixar o AP no teto, por exemplo em ambientes montados que possuem pé direito maior do que 6–7 metros, já que não é recomendada a instalação de APs nessa altura por causa da propagação do sinal omnidirecional. Além disso, se o objetivo é cobrir espaços menores, não há problema em fazer a montagem na parede, desde que o restante do ambiente esteja bem dimensionado com vários APs, como ocorreu nesse case.

Outro desafio no ambiente foi a necessidade constante de realização de ajustes finos no auditório principal, devido à alta densidade de dispositivos conectados em um espaço relativamente pequeno em comparação às demais áreas do evento. No auditório foram instalados 14 UAP-AC-HD, alguns montados em tripés e outros embaixo das cadeiras. Todos os UAP-AC-HD foram configurados com potência de transmissão mínima para criar microcélulas que pudessem otimizar o efeito do roaming dos clientes, ou seja, o suporte à mobilidade através da transição dos clientes entre os diferentes APs. No entanto, apenas diminuir a potência de transmissão não foi suficiente, já que ainda assim os clientes recebiam sinal de boa qualidade de múltiplos APs em virtude do pequeno espaço.

Para otimizar ainda mais o efeito de roaming dos clientes entre os vários APs distribuídos no auditório e garantir uma conexão estável, foi configurado um recurso avançado no software UniFi denominado “Minimum RSSI”. Esse recurso é muito útil para ambientes de alta densidade que possuem vários APs instalados porque ajuda os dispositivos clientes durante o roaming, garantindo que eles permaneçam conectados ao AP mais apropriado. Assim é possível “instruir” o AP a manter nele conectados somente aqueles clientes que estejam com um nível de sinal dentro de um valor pré-estabelecido, de forma que aqueles clientes com sinais abaixo desse limite são desconectados pelo AP e podem estabelecer conexão com outro AP próximo em que haja melhor nível de sinal.

Como o ambiente em questão era muito denso em termos de quantidade de clientes e havia vários APs no mesmo espaço físico, foi necessário estabelecer um limiar bastante agressivo de -50 dBm por AP, limitando ainda mais o tamanho das microcélulas de forma que clientes com sinais abaixo desse valor fossem “derrubados” pelo AP, uma vez que o ambiente foi dimensionado para que houvesse outros APs disponíveis nas proximidades dos clientes para prover um sinal com pelo menos esse nível de qualidade.

Observação: Recomendamos que haja muita cautela na configuração do RSSI mínimo porque sua utilização em ambientes que não estejam muito bem dimensionados no que diz respeito à quantidade de APs pode causar queda de clientes conectados sem que eles tenham condições de fazer uma nova associação com outro AP. A definição de níveis muito restritivos, como por exemplo o limiar de -50dBm utilizado nesse estudo de caso, pode resultar em severos problemas de conectividade que frustram a atividade do usuário na rede. Em WLANs de alta densidade a Ubiquiti recomenda que o valor mínimo de RSSI não seja maior do que -75dBm, sendo que limiares menores (por ex. -80dBm) farão com que os clientes se mantenham conectados com o AP a distâncias maiores do centro da área de cobertura da célula, o que também pode ser totalmente indesejado.

Resultados

A opção pela solução UniFi foi um dos fatores determinantes para o sucesso na execução dos serviços da integradora Wixx frente ao desafio de prover conectividade Wi-Fi estável e de qualidade para o evento de grande proporção destacado neste estudo de caso. A marca Ubiquiti é sinônimo de confiabilidade no mercado e sua relação preço/performance é imbatível porque preenche o espaço entre aquelas soluções mais baratas que não teriam condições técnicas de atender este evento e aquelas soluções mais caras com custo totalmente proibitivo para os integradores.

Após realização do evento foi constatada plena satisfação dos usuários, da organização contratante dos serviços técnicos e do parceiro integrador que ficou responsável pela execução dos serviços técnicos utilizando os Access Points UniFi da Ubiquiti.

Em depoimento concedido pelo Sr. Rui Carvalho, diretor da Wixx, os principais pontos positivos da solução UniFi que merecem ser destacados são a facilidade e rapidez de implantação através de uma interface web bastante intuitiva, além da relação preço/performance.

“Eventos desse porte são muito dinâmicos e o nível de exigência de SLA que tínhamos em contrato era altíssimo, por isso a facilidade de configuração do software UniFi Controller, além do preço da solução em comparação aos demais concorrentes, foram pontos decisivos na escolha dos produtos UniFi da Ubiquiti.”

Rui Carvalho Diretor da Wixx

Eventos de grande porte são realmente muito dinâmicos, por isso a facilidade e rapidez de configuração do software UniFi foi um fator decisivo que levou a Wixx a optar pela solução da Ubiquiti. Esse fator foi ainda mais relevante por causa do rigoroso nível de exigência das métricas de SLA previstas em contrato previamente acordado entre as partes, conforme já foi discutido anteriormente. O tempo disponível para deslocar uma equipe técnica para executar novas configurações corretivas no ambiente era de apenas 5 minutos. Em caso de necessidade de substituição de algum equipamento defeituoso, o tempo máximo de tolerância era apenas 15 minutos.

Além disso, havia equipes externas da empresa contratante que ficaram responsáveis por acompanhar e realizar quatro testes de desempenho diariamente na rede para garantir que todos os níveis de serviço acordados em contrato fossem devidamente cumpridos, incluindo testes de latência, velocidade de navegação, flood multicast, loop, etc.

Ao final do evento, a simplicidade e robustez da solução UniFi permitiu o cumprimento de todos os acordos de nível de serviço que estavam previamente assumidos em contrato.

Outro fator apontado como grande diferencial da solução UniFi foi o custo dos Access Points utilizados no evento frente a outros concorrentes com tecnologias equivalentes. Além da diferença direta de custo entre os próprios APs, as soluções concorrentes possuem vários outros custos agregados, principalmente de licença por AP em seus softwares de gerência, sem falar na complexidade inerente à necessidade de instalação de controladoras redundantes com custos exorbitantes que fogem totalmente da realidade de muitas integradoras.

O software UniFi é totalmente gratuito, independente da quantidade de dispositivos instalados no ambiente e não existe nenhum valor adicional de licença dos APs na solução da Ubiquiti. Além disso, um diferencial da solução UniFi é que os APs não dependem da controladora estar em execução para sua operação, ou seja, em eventual caso de queda da máquina hospedando o software da controladora UniFi, todos os equipamentos da rede continuam plenamente operacionais, o que dispensa a necessidade de complexos e caros projetos redundantes com múltiplas controladoras em caso de falha.

Outras soluções costumam “travar” os integradores com sua marca através do alto investimento em treinamentos técnicos dos times de campo em certificações que requerem muito tempo porque possuem elevada curva de aprendizado de complexas linhas de comando.

A solução UniFi da Ubiquiti aborda uma estratégia totalmente oposta ao oferecer uma visão centralizada e simplificada da gerência com rápida configuração da infraestrutura de rede através de uma interface web intuitiva que é extremamente fácil de ser operada por qualquer profissional, o que reduz drasticamente o tempo da curva de aprendizado da nossa solução. Essa nossa abordagem deixa os integradores bastante satisfeitos, já que tempo e custo são recursos importantes para eles conseguirem alavancar novos negócios em projetos de TI.



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Samuel Henrique Bucke Brito samuel.brito@ubnt.com Ubiquiti Networks

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