Διαδίκτυο σε μπαλόνια

Διαδίκτυο σε μπαλόνια
Το 2014, ένα αγροτικό σχολείο στα περίχωρα του Campo Mayor στη Βραζιλία συνδέθηκε στο Διαδίκτυο. Ένα συνηθισμένο γεγονός, αν όχι για ένα «αλλά». Η σύνδεση έγινε μέσω ενός στρατοσφαιρικού μπαλονιού. Αυτή η εκδήλωση ήταν η πρώτη επιτυχία του φιλόδοξου έργου Project Loon, θυγατρική της Alphabet. Και ήδη 5 χρόνια αργότερα, οι κυβερνήσεις των χωρών που επλήγησαν από έναν ισχυρό τυφώνα και σεισμό στράφηκαν στον Loon με επίσημο αίτημα βοήθειας για την παροχή επικοινωνιών στο Διαδίκτυο. Το Cloud4Y εξηγεί πώς έγινε πραγματικότητα η συνδεσιμότητα cloud της Google.

Το Project Loon είναι ενδιαφέρον γιατί προτείνει την επίλυση του προβλήματος των επικοινωνιών του Διαδικτύου σε περιοχές που, για κάποιο λόγο, είναι αποκομμένες από τον πολιτισμό και το παγκόσμιο οικονομικό σύστημα. Αυτό δεν είναι απαραίτητα αποτέλεσμα φυσικής καταστροφής. Το πρόβλημα μπορεί να έγκειται στη γεωγραφική απομόνωση ή στην άβολη τοποθεσία της περιοχής. Όπως και να έχει, αν κάποιος έχει smartphone, θα μπορεί να συνδεθεί στο Διαδίκτυο χάρη στα μπαλόνια που σχεδίασε ο Loon.

Στο επίπεδο είναι και η ποιότητα της επικοινωνίας. Τον Φεβρουάριο του 2016, η Google ανακοίνωσε ότι είχε επιτύχει σταθερή επικοινωνία λέιζερ μεταξύ δύο μπαλονιών σε απόσταση 62 μιλίων (100 km). Η σύνδεση ήταν σταθερή για πολλές ώρες, μέρα και νύχτα, και καταγράφηκαν ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων 155 Mbps.

Πώς λειτουργεί;

Διαδίκτυο σε μπαλόνια

Η ιδέα μπορεί να φαίνεται απλή. Ο Loon πήρε τα πιο κρίσιμα εξαρτήματα ενός πύργου κινητής τηλεφωνίας και τα επανασχεδίασε έτσι ώστε να μπορούν να μεταφερθούν σε ένα αερόστατο σε υψόμετρο 20 χιλιομέτρων. Αυτό είναι σημαντικά υψηλότερο από τα αεροπλάνα, τα άγρια ​​ζώα και τα καιρικά φαινόμενα. Που σημαίνει ότι είναι πιο ασφαλές. Τα μπαλόνια Loon μπορούν να αντέξουν τις σκληρές συνθήκες στη στρατόσφαιρα, όπου η ταχύτητα του ανέμου μπορεί να φτάσει τα 100 km/h και οι θερμοκρασίες μπορεί να πέσει στους -90 °C.

Κάθε μπάλα έχει μια ειδική κάψουλα - μια μονάδα που ελέγχει το σύστημα Loon. Όλος ο εξοπλισμός της μπάλας λειτουργεί με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Οι ηλιακοί συλλέκτες τροφοδοτούν το σύστημα κατά τη διάρκεια της ημέρας και φορτίζουν την ενσωματωμένη μπαταρία για λειτουργία τη νύχτα. Οι κεραίες μπαλονιών Loon παρέχουν συνδεσιμότητα με επίγειους σταθμούς μέσω ενός εκτεταμένου δικτύου πλέγματος, επιτρέποντας στους κατόχους κινητών συσκευών να είναι online χωρίς την ανάγκη πρόσθετου εξοπλισμού. Σε περίπτωση ατυχήματος και καταστροφής του κυλίνδρου, μια μονάδα υλικού βάρους 15 κιλών χαμηλώνεται χρησιμοποιώντας ένα αλεξίπτωτο έκτακτης ανάγκης.

Διαδίκτυο σε μπαλόνια

Το ύψος πτήσης του μπαλονιού μπορεί να αλλάξει μέσω της χρήσης ενός βοηθητικού μπαλονιού γεμάτου με ήλιο από το κύριο μπαλόνι για να κερδίσει ύψος. Και για την κάθοδο από τον βοηθητικό κύλινδρο, το ήλιο αντλείται πίσω στον κύριο. Ο ελιγμός είναι τόσο αποτελεσματικός που το 2015 ο Λουν μπόρεσε να πετάξει 10 χιλιόμετρα, φτάνοντας στο επιθυμητό σημείο με ακρίβεια 000 μέτρων.

Κάθε μπαλόνι, στο μέγεθος ενός γηπέδου τένις, είναι κατασκευασμένο από εξαιρετικά αξιόπιστο εύκαμπτο πλαστικό και έχει σχεδιαστεί για να διαρκεί 150 ημέρες πτήσης. Αυτή η ανθεκτικότητα είναι αποτέλεσμα εκτεταμένων δοκιμών των υλικών για το μπαλόνι (σφαιρικό κέλυφος). Αυτό το υλικό θα πρέπει να αποτρέπει τη διαρροή ηλίου και την καταστροφή του κυλίνδρου σε χαμηλές θερμοκρασίες. Στη στρατόσφαιρα, όπου εκτοξεύονται τα μπαλόνια, το συνηθισμένο πλαστικό γίνεται εύθραυστο και φθείρεται εύκολα. Ακόμη και μια μικροσκοπική τρύπα 2 mm μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής της μπάλας κατά αρκετές εβδομάδες. Και ψάχνοντας για τρύπα 2 χιλιοστών σε μπάλα εμβαδού 600 τ.μ. - αυτό είναι ακόμα μια χαρά.

Κατά τη δοκιμή των υλικών, ένας από τους ηγέτες του έργου αντιλήφθηκε ότι οι κατασκευαστές προφυλακτικών αντιμετώπιζαν παρόμοια προβλήματα. Σε αυτόν τον κλάδο, τα απρογραμμάτιστα ανοίγματα είναι επίσης ανεπιθύμητα. Χρησιμοποιώντας την τεχνογνωσία της, η ομάδα Loon πραγματοποίησε αρκετές συγκεκριμένες δοκιμές που της επέτρεψαν να δημιουργήσουν νέα υλικά και να αλλάξουν τη δομή των μπαλονιών, γεγονός που είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της διάρκειας ζωής του μπαλονιού. Φέτος το καλοκαίρι καταφέραμε να φτάσουμε σε «χιλιόμετρα» 223 ημερών!

Η ομάδα Loon τονίζει ιδιαίτερα ότι δεν έχει δημιουργήσει απλώς ένα ακόμα μπαλόνι, αλλά μια «έξυπνη» συσκευή. Εκτοξευόμενα από μια ειδική εξέδρα εκτόξευσης, τα μπαλόνια Loon μπορούν να πετάξουν σε οποιαδήποτε χώρα στον κόσμο. Οι αλγόριθμοι μηχανών προβλέπουν μοτίβα ανέμου και αποφασίζουν αν θα μετακινήσουν την μπάλα πάνω ή κάτω σε ένα στρώμα ανέμου που φυσά προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Το σύστημα πλοήγησης λειτουργεί αυτόνομα και οι ανθρώπινοι χειριστές ελέγχουν την κίνηση της μπάλας και μπορούν να επέμβουν αν χρειαστεί.

Η Loon επιτρέπει στις εταιρείες κινητής τηλεφωνίας να επεκτείνουν την κάλυψη όπου χρειάζεται. Μια ομάδα μπαλονιών Loon δημιουργεί ένα δίκτυο που παρέχει συνδεσιμότητα σε ανθρώπους σε μια συγκεκριμένη περιοχή με τον ίδιο τρόπο που μια ομάδα πύργων στο έδαφος σχηματίζει ένα δίκτυο εδάφους. Η μόνη διαφορά είναι ότι οι «πύργοι» αέρα βρίσκονται συνεχώς σε κίνηση. Το δίκτυο που δημιουργείται από τα μπαλόνια είναι σε θέση να λειτουργεί αυτόνομα, δρομολογώντας αποτελεσματικά τις συνδέσεις μεταξύ μπαλονιών και επίγειων σταθμών, λαμβάνοντας υπόψη την κίνηση των μπαλονιών, τα εμπόδια και τις καιρικές συνθήκες.

Πού έχουν χρησιμοποιηθεί οι μπάλες Loon στο παρελθόν;

Διαδίκτυο σε μπαλόνια

«Όλα είναι όμορφα στη θεωρία, αλλά τι γίνεται στην πράξη;» ρωτάτε. Υπάρχει και πρακτική. Το 2017, συνεργάστηκε με την Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών, την Ομοσπονδιακή Διοίκηση Αεροπορίας, τη FEMA, την AT&T, την T-Mobile και άλλους για την παροχή βασικών επικοινωνιών σε 200 ανθρώπους στο Πουέρτο Ρίκο μετά την καταστροφή που προκάλεσε ο τυφώνας Μαρία. Τα μπαλόνια εκτοξεύτηκαν στη Νεβάδα και γρήγορα έφτασαν στο Πουέρτο Ρίκο. Χάρη σε αυτό, μπορέσαμε να δοκιμάσουμε ορισμένες λύσεις, να εντοπίσουμε σφάλματα και ταυτόχρονα να δείξουμε τη βιωσιμότητα της ιδέας.

Λίγο αργότερα, μια φυσική καταστροφή στο Περού προκάλεσε σοβαρές ζημιές στις υποδομές. Μόλις σημειώθηκαν πλημμύρες στο βόρειο Περού, η ομάδα Loon έστειλε τα μπαλόνια της στην πληγείσα περιοχή. Κατά τη διάρκεια τριών μηνών, οι χρήστες έστειλαν και έλαβαν 160 GB δεδομένων, που ισοδυναμούν με περίπου 30 εκατομμύρια SMS ή δύο εκατομμύρια email. Η περιοχή κάλυψης ήταν 40 χιλιάδες τ.χλμ.

Στα τέλη Μαΐου 2019, ένας καταστροφικός σεισμός μεγέθους 8,0 Ρίχτερ σημειώθηκε ξανά στο Περού. Σε ορισμένες περιοχές, το Διαδίκτυο έκλεισε εντελώς, ενώ χιλιάδες άνθρωποι έπρεπε να μάθουν για την κατάσταση των αγαπημένων τους. Για να δημιουργήσουν επικοινωνία, η κυβέρνηση της χώρας και η τοπική εταιρεία τηλεπικοινωνιών Tefónica στράφηκαν στη Loon για να διανείμουν το Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας τα μπαλόνια της. Το Διαδίκτυο επισκευάστηκε μέσα σε 48 ώρες.

Οι πρώτοι σεισμοί σημειώθηκαν το πρωί της Κυριακής και αφού έλαβε αίτημα για βοήθεια, ο Λουν ανακατεύθυνε αμέσως τα μπαλόνια του από το Πουέρτο Ρίκο στο Περού. Για τη μετακίνησή τους, ως συνήθως, χρησιμοποιήθηκε η δύναμη του ανέμου. Τα μπαλόνια έπιασαν ρεύματα ανέμου προς την κατεύθυνση που έπρεπε να κινηθούν. Οι συσκευές χρειάστηκαν δύο ημέρες για να καλύψουν περισσότερα από 3000 χιλιόμετρα.

Τα μπαλόνια Loon έχουν εξαπλωθεί σε όλο το βόρειο Περού, το καθένα παρέχοντας 4G internet σε μια περιοχή 5000 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Υπήρχε μόνο ένα μπαλόνι συνδεδεμένο με τον επίγειο σταθμό, το οποίο επικοινωνούσε και μετέδιδε σήματα σε άλλες συσκευές. Προηγουμένως, η εταιρεία είχε επιδείξει μόνο την ικανότητα μετάδοσης σημάτων μεταξύ επτά μπαλονιών, αλλά αυτή τη φορά ο αριθμός τους έφτασε τα δέκα.

Διαδίκτυο σε μπαλόνια
Τοποθεσία Loon Balloons στο Περού

Η εταιρεία μπόρεσε να παρέχει στους κατοίκους του Περού ένα βασικό σύνολο επικοινωνιών: SMS, email και πρόσβαση στο Διαδίκτυο με ελάχιστη ταχύτητα. Τις πρώτες δύο ημέρες, περίπου 20 άνθρωποι χρησιμοποίησαν το Διαδίκτυο από τα μπαλόνια Loon.

Ως αποτέλεσμα, στις 20 Νοεμβρίου 2019, ο Loon υπέγραψε εμπορική συμφωνία για την παροχή υπηρεσιών σε τμήματα του τροπικού δάσους του Αμαζονίου στο Περού, συμφωνώντας με Internet Para Todos Perú (IpT), εταιρεία κινητής τηλεφωνίας σε αγροτικές περιοχές. Αυτή τη φορά, τα μπαλόνια Loon θα χρησιμοποιηθούν ως μόνιμη λύση για σύνδεση στο διαδίκτυο αντί για προσωρινή επιδιόρθωση μετά από φυσική καταστροφή. ΜΕ

Η συμφωνία μεταξύ IpT και Loon πρέπει ακόμη να εγκριθεί από το Υπουργείο Μεταφορών και Επικοινωνιών του Περού. Εάν όλα πάνε καλά, η Loon και η IpT ελπίζουν να παρέχουν υπηρεσίες διαδικτύου για κινητά από το 2020. Η πρωτοβουλία θα επικεντρωθεί στην περιοχή Loreto του Περού, η οποία αποτελεί σχεδόν το ένα τρίτο της χώρας και φιλοξενεί πολλούς από τους αυτόχθονες πληθυσμούς της. Το Loon θα καλύψει αρχικά το 15 τοις εκατό του Loreto, φτάνοντας πιθανώς σχεδόν 200 κατοίκους. Αλλά η εταιρεία έχει ήδη ανακοινώσει την πρόθεσή της να συνδέσει 000 εκατομμύρια ανθρώπους στην αγροτική περιοχή του Περού έως το 6.

Η επιτυχής χρήση αερόστατων στο Περού για μεγάλο χρονικό διάστημα θα μπορούσε να ανοίξει πόρτες σε άλλες χώρες. Εν τω μεταξύ, η εταιρεία υπέγραψε προκαταρκτική σύμβαση στην Κένυα με την Telkom Kenya και τώρα αναμένει την τελική έγκριση των κανονισμών για να ξεκινήσει την πρώτη εμπορική δοκιμή της στη χώρα.

Μικρή απόχρωσηΠρέπει να σημειωθεί ότι δεν είναι όλα ρόδινα με την τεχνολογία. Ακολουθεί μια λίστα με περιστατικά που αφορούν μπάλες Loon:

  • Στις 29 Μαΐου 2014, ένα μπαλόνι Loon έπεσε σε καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος στην Ουάσιγκτον των ΗΠΑ.
  • Στις 20 Ιουνίου 2014, αξιωματούχοι της Νέας Ζηλανδίας κάλεσαν τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης αφού είδαν μια συντριβή μπαλονιού.
  • Τον Νοέμβριο του 2014, ένας Νοτιοαφρικανός αγρότης ανακάλυψε ένα συντριμμένο αερόστατο στην έρημο Karoo μεταξύ Strydenburgh και Britstown.
  • Στις 23 Απριλίου 2015, ένα αερόστατο συνετρίβη σε χωράφι κοντά στο Μπραγκ του Μιζούρι.
  • Στις 12 Σεπτεμβρίου 2015, ένα αερόστατο συνετρίβη στο μπροστινό γρασίδι ενός σπιτιού στο Rancho Hills της Καλιφόρνια.
  • Στις 17 Φεβρουαρίου 2016, ένα μπαλόνι θερμού αέρα συνετρίβη κατά τη διάρκεια δοκιμών στην περιοχή τσαγιού της Γκάμπολα της Σρι Λάνκα.
  • Στις 7 Απριλίου 2016, ένα αερόστατο προσγειώθηκε απρογραμμάτιστα σε ένα αγρόκτημα στο Dundee, KwaZulu-Natal, Νότια Αφρική.
  • Στις 22 Απριλίου 2016, ένα αερόστατο συνετρίβη σε χωράφι στο διαμέρισμα Xiembuco της Παραγουάης.
  • Στις 22 Αυγούστου 2016, το αερόστατο προσγειώθηκε σε ράντσο στη Φορμόζα της Αργεντινής, περίπου 40 χλμ. μακριά. δυτικά της πρωτεύουσας.
  • Στις 26 Αυγούστου 2016, το μπαλόνι προσγειώθηκε βορειοδυτικά του Μάντισον της Νότιας Ντακότα.
  • Στις 9 Ιανουαρίου 2017, ένα αερόστατο συνετρίβη στο Seyik, κοντά στην Changuinola, στην επαρχία Bocas del Toro, στον Παναμά.
  • Στις 8 Ιανουαρίου 2017 και στις 10 Ιανουαρίου 2017, δύο μπαλόνια Loon προσγειώθηκαν 10 χιλιόμετρα ανατολικά του Cerro Chato και 40 χιλιόμετρα βορειοδυτικά της Mariscala της Ουρουγουάης.
  • Στις 17 Φεβρουαρίου 2017, ένα μπαλόνι Loon συνετρίβη στο Buriti dos Montes της Βραζιλίας.
  • Στις 14 Μαρτίου 2017, ένα μπαλόνι Loon συνετρίβη στο San Luis, Tolima, Κολομβία.
  • Στις 19 Μαρτίου 2017, ένα αερόστατο συνετρίβη στο Tacuarembo της Ουρουγουάης.
  • Στις 9 Αυγούστου 2017, ένα αερόστατο συνετρίβη σε ένα αλσύλλιο με καλάμια στο Olmos, στο Lambayeque, στο Περού.
  • Στις 30 Δεκεμβρίου 2017, ένα αερόστατο συνετρίβη στο Ntambiro, Igembe Central, Meru County, Κένυα.

Οπότε σίγουρα υπάρχουν κίνδυνοι. Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα περισσότερα οφέλη από τα μπαλόνια Loon.

UPD: μπορείτε να δείτε τη θέση των μπαλονιών εδώ (αναζήτηση στη Νότια Αμερική). Ευχαριστώ έλξη για διευκρίνιση

Τι άλλο μπορείτε να διαβάσετε στο blog; Cloud4Y

Ρύθμιση κορυφής στο GNU/Linux
Πενθουσιαστές στην πρώτη γραμμή της κυβερνοασφάλειας
Startups που μπορούν να εκπλήξουν
Ecofiction για την προστασία του πλανήτη
Χρειάζονται μαξιλάρια σε ένα κέντρο δεδομένων;

Εγγραφείτε στο Telegram-κανάλι για να μην χάσετε το επόμενο άρθρο! Γράφουμε όχι περισσότερο από δύο φορές την εβδομάδα και μόνο για επαγγελματικούς λόγους. Υπενθυμίζουμε επίσης ότι ο εταιρικός πάροχος cloud Cloud4Y ξεκίνησε την προσφορά «FZ-152 Cloud στην κανονική τιμή». Μπορείτε να κάνετε αίτηση τώρα κατά τη στιγμή.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο