Im Jahr 2014 wurde eine Dorfschule am Rande von Campo Maior in Brasilien mit dem Internet verbunden. Ein alltägliches Ereignis, wäre da nicht ein "Aber". Die Verbindung wurde durch einen stratosphärischen Ballon hergestellt. Dieses Ereignis war der erste Erfolg eines ehrgeizigen Projekts. , einer Tochtergesellschaft von Alphabet. Fünf Jahre später wenden sich Regierungen von Ländern, die von schweren Hurrikanen und Erdbeben betroffen waren, offiziell an Loon mit dem Anliegen, Internetzugang bereitzustellen. Cloud4Y berichtet, wie Google mit seiner "Cloud-Verbindung" zur Realität wurde.
Projekt Loon ist interessant, weil es die Herausforderung des Internetzugangs in Regionen löst, die aus verschiedenen Gründen von der Zivilisation und dem globalen Wirtschaftssystem abgeschnitten sind. Dies muss nicht unbedingt das Ergebnis einer Naturkatastrophe sein. Das Problem kann in der geografischen Abgeschiedenheit oder der ungünstigen Lage der Region liegen. Auf jeden Fall, wenn jemand ein Smartphone hat, kann er dank der von Loon entworfenen Ballons auf das Netz zugreifen.
Die Verbindungsqualität ist ebenfalls erstklassig. Im Februar 2016 kündigte Google die erfolgreiche stabile Laserkommunikation zwischen zwei Ballons in einer Entfernung von 62 Meilen (100 km) an. Die Verbindung war über viele Stunden stabil, sowohl tagsüber als auch nachts, und es wurde eine Datenübertragungsrate von 155 Mbit/s erreicht.
Wie es funktioniert
Die Idee mag einfach erscheinen. Loon hat die wichtigsten Komponenten eines Mobilfunkmastes genommen und sie so umgestaltet, dass sie in einem Ballon in 20 km Höhe transportiert werden können. Das ist deutlich höher als Flugzeuge, Wildtiere und Wetterphänomene, was es sicherer macht. Die Loon-Ballons sind in der Lage, extreme Bedingungen in der Stratosphäre zu überstehen, wo die Windgeschwindigkeit bis zu 100 km/h erreichen und die Temperatur auf bis zu -90 °C sinken kann.
Jeder Ballon verfügt über eine spezielle Kapsel – ein Modul, das das Loon-System steuert. Alle Geräte am Ballon arbeiten mit erneuerbaren Energiequellen. Solarpanels versorgen das System tagsüber und laden die eingebaute Batterie auf, die für den Betrieb in der Nacht genutzt wird. Die Antennen an den Loon-Ballonen stellen die Verbindung zu den Bodenstationen über ein weitläufiges Zellennetzwerk her, sodass Nutzer von mobilen Geräten online sein können, ohne zusätzliche Hardware zu verwenden. Im Falle eines Unfalls und der Zerstörung des Ballons wird das 15 kg schwere Hardwaremodul mit einem Notfallschirm abgelassen.
Die Flughöhe des Luftschiffes kann durch die Verwendung eines Hilfsballons verändert werden, der mit Helium aus dem Hauptballon befüllt wird, um an Höhe zu gewinnen. Für den Abstieg wird das Helium wieder in den Hauptballon zurückgepumpt. Das Manövrieren ist so effizient, dass Loon im Jahr 2015 eine Strecke von 10.000 Kilometern zurücklegen konnte und mit einer Genauigkeit von 500 Metern am gewünschten Punkt landete.
Jeder Ballon, der die Fläche eines Tennisplatzes hat, besteht aus extrem zuverlässigem, flexiblem Kunststoff und ist für 150 Tage Flugzeit ausgelegt. Diese Langlebigkeit ist das Ergebnis umfangreicher Materialtests für die Hülle des Ballons. Dieses Material soll das Entweichen von Helium und die Beschädigung des Ballons bei niedrigen Temperaturen verhindern. In der Stratosphäre, in die die Ballons gestartet werden, wird herkömmlicher Kunststoff spröde und beschädigt sich leicht. Selbst ein winziges Loch von 2 mm kann die Lebensdauer des Ballons um mehrere Wochen verkürzen. Und das Auffinden eines 2 mm großen Lochs auf einem Ballon mit einer Fläche von 600 qm ist nicht gerade einfach.
Während der Materialtests hatte einer der Projektleiter die Eingebung, dass Kondomhersteller mit ähnlichen Problemen konfrontiert sind. In dieser Branche sind ungewollte Löcher ebenfalls unerwünscht. Durch die Nutzung ihrer Erfahrungen führte das Team von Loon mehrere spezifische Tests durch, die zur Schaffung neuer Materialien und zur Änderung der Struktur der Ballons führten, was die Lebensdauer des Ballons verlängerte. In diesem Sommer gelang es, eine „Lebensdauer“ von 223 Tagen zu erreichen!
Das Loon-Team betont besonders, dass sie nicht einfach einen weiteren Ballon geschaffen haben, sondern ein "smarter" Gerät. Die von speziellen Startplätzen gestarteten Loon-Ballons können jeden Punkt der Erde erreichen. Algorithmen prognostizieren die Windmuster und entscheiden, ob der Ballon in die Höhe oder in die Tiefe in die Schicht des Windes, der in die gewünschte Richtung weht, bewegt werden soll. Das Navigationssystem funktioniert autonom, während die menschlichen Bediener die Bewegung des Ballons kontrollieren und gegebenenfalls eingreifen können.
Loon ermöglicht es Mobilfunkbetreibern, die Abdeckung dort zu erweitern, wo es nötig ist. Eine Gruppe von Loon-Ballons bildet ein Netz, das Menschen in einem bestimmten Gebiet genauso verbindet, wie eine Gruppe von Türmen am Boden ein Bodennetz bildet. Der Unterschied besteht darin, dass die Luft-"Turm" immer in Bewegung ist. Das von den Ballons geschaffene Netz kann autonom funktionieren und effektiv Verbindungen zwischen den Ballons und den Bodenstationen routen, wobei die Bewegungen des Ballons, Hindernisse und Wetterereignisse berücksichtigt werden.
Wo Loon-Ballons bereits eingesetzt wurden
"In der Theorie sieht alles schön aus, aber wie sieht es in der Praxis aus?", werden Sie fragen. Es gibt auch Erfahrungen. Im Jahr 2017 haben wir zusammen mit der Federal Communications Commission, der Federal Aviation Administration, FEMA, AT&T, T-Mobile und anderen Unternehmen die Grundversorgung für 200.000 Menschen in Puerto Rico nach den Zerstörungen durch den Hurrikan "Maria" sichergestellt. Luftballons wurden im Bundesstaat Nevada gestartet und erreichten schnell Puerto Rico. Dadurch konnten einige Lösungen getestet, Fehler identifiziert und die Umsetzbarkeit der Idee demonstriert werden.
Ein wenig später führte eine Naturkatastrophe in Peru zu massiven Schäden an der Infrastruktur. Sobald in Nordperu Überschwemmungen eintraten, entsandte das Team von Loon seine Luftballons in das betroffene Gebiet. Innerhalb von drei Monaten sendeten und empfingen die Nutzer Daten mit einem Volumen von 160 GB, was etwa 30 Millionen SMS oder zwei Millionen E-Mails entspricht. Die Abdeckung erstreckte sich über 40.000 km².
Ende Mai 2019 ereignete sich in Peru erneut ein verheerendes Erdbeben der Stärke 8,0. In einigen Regionen fiel das Internet komplett aus, während Tausende von Menschen Informationen über den Zustand ihrer Angehörigen benötigten. Um die Kommunikation wiederherzustellen, wandte sich die Regierung des Landes zusammen mit dem lokalen Anbieter Tefónica an das Unternehmen Loon, damit dieses Internet über seine Ballons bereitstellt. Der Internetdienst wurde innerhalb von 48 Stunden wiederhergestellt.
Die ersten Erschütterungen traten am Sonntagmorgen auf, und nachdem eine Bitte um Hilfe eingegangen war, leitete Loon sofort seine Ballons von Puerto Rico nach Peru um. Für ihren Transport wurde wie üblich die Kraft des Windes genutzt. Die Luftschiffe erfassten die Luftströme in die Richtung, in die sie sich bewegen mussten. Um die mehr als 3000 Kilometer zu überwinden, benötigten die Geräte zwei Tage.
Die Loon-Luftballons haben sich über das gesamte nördliche Peru verbreitet – jeder von ihnen hat 5.000 Quadratkilometer mit 4G-Internet abgedeckt. Nur ein Ballon war mit der Bodenstation verbunden, der die Signale an andere Geräte weiterleitet. Zuvor hatte das Unternehmen nur die Möglichkeit demonstriert, Signale zwischen sieben Ballons zu übertragen, aber diesmal erreichte die Anzahl zehn.
Standorte der Loon-Luftballons in Peru
Das Unternehmen konnte den Einwohnern Perus ein grundlegendes Kommunikationspaket bieten: SMS, E-Mail und Zugang zum Internet mit minimaler Geschwindigkeit. In den ersten beiden Tagen nutzen etwa 20.000 Menschen das Internet von Loon.
Infolgedessen unterzeichnete Loon am 20. November 2019 einen kommerziellen Vertrag zur Bereitstellung von Dienstleistungen für Teile des Amazonas-Regenwaldes in Peru und einigte sich mit (IpT), einem Mobilfunkanbieter im ländlichen Raum. Diesmal sollen die Loon-Luftballons als permanente Lösung für den Internetzugang eingesetzt werden, anstelle eines vorübergehenden Rettungsplans nach einer Naturkatastrophe.
Die Vereinbarung zwischen IpT und Loon muss noch vom Ministerium für Verkehr und Kommunikation Perus genehmigt werden. Wenn alles gut läuft, hoffen Loon und IpT, ab 2020 mobile Internetdienste anzubieten. Die Initiative wird sich auf die Region Loreto in Peru konzentrieren, die fast ein Drittel des Landes ausmacht und die Heimat vieler indigener Völker ist. Zunächst wird Loon 15 Prozent des Gebiets von Loreto abdecken und möglicherweise fast 200.000 Menschen erreichen. Das Unternehmen hat jedoch bereits angekündigt, bis 2021 6 Millionen Menschen in ländlichen Gebieten Perus anzuschließen.
Ein erfolgreicher Einsatz der Luftballons in Peru über einen lange Zeitraum könnte Türen zu anderen Ländern öffnen. In der Zwischenzeit hat das Unternehmen einen Vorvertrag in Kenia mit Telkom Kenya unterzeichnet und wartet nun auf die endgültige Genehmigung der Regulierungsbehörden, um mit seinem ersten kommerziellen Test in diesem Land zu beginnen.
Ein kleiner HinweisEs ist wichtig zu beachten, dass die Technologie nicht so rosig ist. Hier ist eine Liste von Vorfällen mit Loon-Ballons:
- Am 29. Mai 2014 kollidierte ein Loon-Ballon mit Stromleitungen in Washington, USA.
- Am 20. Juni 2014 riefen neuseeländische Beamte die Notdienste, nachdem sie einen Luftballon abstürzen sahen.
- Im November 2014 entdeckte ein südafrikanischer Bauer einen zerstörten Luftballon in der Karoo-Wüste zwischen Stridenburg und Britstown.
- Am 23. April 2015 stürzte ein Luftballon auf einem Feld in der Nähe der Stadt Bragg, Missouri, ab.
- Am 12. September 2015 fiel ein Luftballon auf eine Rasenfläche vor einem Haus in Rancho Hills, Kalifornien.
- Am 17. Februar 2016 stürzte ein Luftballon während Testflügen in der Teeanbauregion Gampola, Sri Lanka, ab.
- Am 7. April 2016 landete ein Luftballon ungeplant auf einer Farm in Dundee, KwaZulu-Natal, Südafrika.
- Am 22. April 2016 stürzte ein Luftballon in einem Feld im Departamento Siembucu, Paraguay, ab.
- Am 22. August 2016 landete ein Luftballon auf einer Ranch in Formosa, Argentinien, etwa 40 km westlich der Hauptstadt.
- Am 26. August 2016 landete ein Luftballon nordwestlich von Madison, South Dakota.
- Am 9. Januar 2017 stürzte ein Luftballon in Seyique, nahe Changwinola, Provinz Bocas del Toro, Panama, ab.
- Am 8. Januar 2017 und am 10. Januar 2017 landeten zwei Loon-Luftballons 10 km östlich von Cerro Chato und 40 km nordwestlich von Mariscala, Uruguay.
- Am 17. Februar 2017 stürzte in Buriti-dos-Montes, Brasilien, ein Loon-Luftballon ab.
- Am 14. März 2017 stürzte in San Luis, Tolima, Kolumbien, ein Loon-Luftballon ab.
- Am 19. März 2017 stürzte ein Luftballon in Tacuarembó, Uruguay, ab.
- Am 9. August 2017 stürzte ein Luftballon in einem Schilfgebiet in Olmos, Lambayeque, Peru, ab.
- Am 30. Dezember 2017 stürzte ein Luftballon in Ntambiro, Central Igembe, Meru County, Kenia, ab.
Es gibt definitiv Risiken. Dennoch überwiegen die Vorteile der Loon-Luftballons.
UPD: Man kann den Standort der Luftballons einsehen (suche im Gebiet Südamerika). Danke für die Klarstellung
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Quelle: habr.com
