През 2014 година селското училище на края на Кампу Майор в Бразилия беше свързано с интернет. Обичайно събитие, ако не беше едно "но". Свързването беше осъществено чрез стратосферен балон. Това събитие стана първият успех на амбициозния проект , дъщерна компания на Alphabet. И само пет години по-късно правителствата на страните, пострадали от силни урагани и земетресения, се обърнаха към Loon с официална молба за помощ в осигуряване на интернет свързаност. Cloud4Y разказва как "облачната връзка" от Google стана реалност.
Project Loon е интересен, защото предлага решение на проблема с интернет свързаността в региони, отрязани по някаква причина от цивилизацията и глобалната икономика. Това не е непременно резултат от природно бедствие. Проблемът може да е в географската отдалеченост или неудобното разположение на региона. Както и да е, ако човек има смартфон, той ще може да се свърже с мрежата благодарение на балоните, проектирани от Loon.
Качеството на връзката също е на ниво. През февруари 2016 година Google обяви за постигането на стабилна лазерна връзка между два балона на разстояние 62 мили (100 км). Връзката беше стабилна в продължение на много часове, през деня и нощта, а скоростта на предаване на данни беше 155 Mbps.
Как работи това
Идеята може да изглежда проста. Loon взе най-важните компоненти на мобилната кула и ги преработи така, че да могат да се транспортират с балон на височина 20 км. Това е значително по-високо от самолети, диви животни и метеорологични явления. А следователно и по-безопасно. Балоните на Loon могат да устоят на суровите условия в стратосферата, където скоростта на вятъра може да достигне 100 км/ч, а температурата — да падне до -90 °C.
Все балони имат специален модул - капсула, която управлява системата Loon. Цялото оборудване на балоните работи на възобновяеми източници на енергия. Слънчевите панели захранват системата през деня и зареждат вградена батерия за работа през нощта. Антените на балоните Loon осигуряват свързаност с наземни станции чрез разклонена клетъчна мрежа, позволявайки на собствениците на мобилни устройства да са онлайн, без да използват допълнително оборудване. В случай на авария и разрушаване на балона, хардуерният модул с тегло 15 кг се снишава с аварийно парашут.
Височината на полета на аеростата може да се променя благодарение на използването на помощен балон, който се напълва с хелий от основния балон, за да се повиши. За снишаване хелият се връща обратно в основния балон. Маневрирането е толкова ефективно, че през 2015 г. Loon успя да извърши полет на 10 000 километра, достигайки желаната точка с точност от 500 метра.
Всеки въздушен балон с площ колкото тениско игрище е изработен от изключително надежден гъвкав пластик и е проектиран да лети 150 дни. Тази дълготрайност е резултат от мащабно тестване на материалите за балона (оболката на балона). Материалът трябва да предотвратява изтичането на хелий и повреждането на балона при ниски температури. В стратосферата, където се изстрелват балоните, обикновените пластмаси стават чупливи и лесно се повреждат. Дори малка дупчица с размер 2 мм може да съкрати живота на балона с няколко седмици. А откритие на 2-милиметрова дупка в балон с площ 600 кв.м. е истинско предизвикателство.
По време на тестването на материалите един от ръководителите на проекта осъзна, че производителите на презервативи срещат подобни проблеми. В тази индустрия непредвидените дупки също са нежелани. Възползвайки се от техния опит, екипът на Loon проведе няколко специфични теста, които позволиха създаването на нови материали и промяна в структурата на въздушните балони, което доведе до удължаване на жизнения цикъл на балона. Това лято успяхме да постигнем „пробег“ от 223 дни!
Екипът на Loon изрично подчертава, че те не са създали просто пореден въздушен балон, а „умно“ устройство. Запуснати от специална стартова площадка, въздушните балони Loon могат да достигнат всяка страна по света. Машинните алгоритми прогнозират модели на вятъра и вземат решение за движението на балона нагоре или надолу в слоя на вятъра, духащ в необходимата посока. Навигационната система функционира автономно, докато операторите наблюдават движението на балона и при необходимост могат да се намесят.
Loon позволява на операторите на мобилни мрежи да разширят обхвата си, където е необходимо. Група от въздушни балони Loon създава мрежа, която осигурява свързаност с хората в определен район по същия начин, по който група от кули на земята образува наземна мрежа. Разликата е в това, че въздушните „кули“ постоянно са в движение. Създадената от балоните мрежа може да функционира автономно, ефективно маршрутизирайки връзките между въздушните балони и наземните станции, като взема предвид движението на балона, препятствията и метеорологичните явления.
Къде вече бяха използвани балоните Loon
„В теорията всичко е красиво, а какво е на практика?“, ще попитате. Има и практика. През 2017 г. заедно с Федералната комисия по връзките, Федералната авиационна администрация, FEMA, AT&T, T-Mobile и други компании осигурихме основна свързаност за 200 000 души в Пуерто Рико след разрушенията, причинени от урагана „Мария“. Въздушните балони бяха пуснати в щата Невада и бързо достигнаха до Пуерто Рико. Благодарение на това успяхме да тестваме някои решения, да идентифицираме проблеми и същевременно да демонстрираме жизнеспособността на идеята.
Скоро след това природно бедствие в Перу нанесе тежки щети на инфраструктурата. Веднага щом в северно Перу настъпи наводнение, екипът на Loon изпрати своите въздушни балони в засегнатия район. В течение на три месеца потребителите изпращаха и получаваха данни с обем от 160 ГБ, което е еквивалентно на около 30 милиона SMS или два милиона имейла. Покритата площ възлиза на 40 000 квадратни километра.
В края на май 2019 година в Перу отново се случи разрушително земетресение с магнитуд 8,0. В някои райони интернетът напълно спря, а на хиляди хора беше необходимо да узнаят какво е състоянието на близките им. За да възстановят връзката, правителството на страната и местният оператор Tefónica се обърнаха за помощ към компаниите Loon, за да предоставят интернет чрез своите балони. Интернетът бе възстановен в рамките на 48 часа.
Първичните подземни трусове се случиха в неделя сутрин и получилa молба за помощ, компанията Loon веднага насочи своите балони от Пуерто Рико към Перу. За тяхното движение, както обикновено, се използваше силата на вятъра. Аеростатите улавяха въздушните течения в посоката, в която трябваше да се движат. За преодоляване на над 3000 километра, устройствата се нуждаеха от два дни.
Балоните на Loon се разпръснаха из цялата северна част на Перу — всеки от тях осигури 4G интернет за зони с площ 5000 квадратни километра. С наземната станция беше свързан само един балон, който свързваше и предаваше сигнали на другите устройства. По-рано компанията демонстрира само възможността да предава сигнали между седем балона, но този път техният брой достигна десет.
Разположение на балоните Loon в Перу
Компанията успя да предостави на жителите на Перу основен набор от комуникации: SMS, електронна поща и достъп до интернет с минимална скорост. През първите два дни интернетът от балоните Loon беше използван от около 20 000 души.
В резултат, на 20 ноември 2019 година Loon подписа търговско споразумение за предоставяне на услуги на части от тропическите гори на Амазонка в Перу, договаряйки се с (IpT), оператор на мобилни мрежи в селските райони. Този път балоните на Loon ще се използват като постоянно решение за свързване с интернет, вместо временно решение след природно бедствие. С
Споразумението между IpT и Loon все още трябва да бъде одобрено от Министерството на транспорта и комуникациите на Перу. Ако всичко премине добре, Loon и IpT се надяват да предоставят услуги за мобилни данни, започвайки от 2020 година. Инициативата ще бъде съсредоточена в региона Лорето в Перу, който заема почти една трета от страната и е дом на много от нейните коренни народи. Първоначално Loon ще покрива 15 процента от територията на Лорето, потенциално достигаща почти 200 000 жители. Но компанията вече обяви намерението си да свърже 6 милиона души в селските райони на Перу до 2021 година.
Успешното използване на балоните в Перу в течение на дълъг период може да отвори врати и за други държави. А в момента компанията е подписала предварителен договор в Кения с Telkom Kenya и сега чака окончателното одобрение от регулаторите, за да започне своето първо търговско изпитание в тази страна.
Малък нюансТрябва да се отбележи, че не всичко е розово с технологията. Ето списък с инциденти с балоните Loon:
- На 29 май 2014 година балон Loon се удари в електрически линии в Вашингтон, САЩ.
- На 20 юни 2014 година новозеландските власти извикаха спешни екипи, след като видяха падането на балона.
- През ноември 2014 година южноафрикански фермер откри разбит балон в пустинята Кара между Стриденбург и Бритстаун.
- На 23 април 2015 година балонът се разби в поле близо до град Брэгг, щат Мисури.
- На 12 септември 2015 година балонът се разби на морава пред къща в Ранчо Хилс, Калифорния.
- На 17 февруари 2016 година балонът се разби по време на тестове в чайния район Гампола, Шри Ланка.
- На 7 април 2016 година балонът неочаквано кацна на ферма в Данда, Квазулу-Натал, Южна Африка.
- На 22 април 2016 година балонът се разби в поле в департамента Сьембуку, Парагвай.
- На 22 август 2016 година балонът кацна на ранчо в Формоза, Аржентина, около 40 км. на запад от столицата.
- На 26 август 2016 година балонът кацна на северозапад от Мадисън, щат Южна Дакота.
- На 9 януари 2017 година балонът се разби в Сейике, близо до Чангвинола, провинция Бокас-дел-Торо, Панама.
- На 8 и 10 януари 2017 година два летателни апарата Loon кацнаха на 10 км източно от Серро-Чато и на 40 км северозападно от Марискалас, Уругвай.
- На 17 февруари 2017 година в Бурити-дус-Монтес, Бразилия, се разби летателен апарат Loon.
- На 14 март 2017 година в Сан-Луис, Толима, Колумбия, се разби летателен апарат Loon.
- На 19 март 2017 година летателен апарат се разби в Такуарембо, Уругвай.
- На 9 август 2017 година летателен апарат се разби в тръстиковите храсти в Олмос, Ламбаеке, Перу.
- На 30 декември 2017 година летателен апарат се разби в Нтамбиро, Централна Игембе, окръг Меру, Кения.
Така че рисковете определено съществуват. Въпреки това, ползите от летателните апарати Loon все пак са повече.
UPD: можете да видите местоположението на летателните апарати (търсете в Южна Америка). Благодаря за уточнението
Какво още полезно може да се прочете в блога
→
→
→
→
→
Абонирайте се за нашия -канал, за да не пропуснете следващата статия! Пишем не по-често от два пъти седмично и само когато има нещо важно. Също така напомняме, че корпоративният облачен провайдер Cloud4Y стартира промоция „Облак ФЗ-152 на цената на обикновен“. Можете да подадете заявка вече .
Източник: habr.com
