Amici, come già sapete, stiamo preparando a tutta forza un nuovo progetto geek — "Server nelle nuvole 2.0", o "Data Center Spaziale". In poche parole: il 12 aprile lanceremo un server fai-da-te su uno stratosfera a un'altezza di circa 30 km, trasmetteremo dati a esso tramite un sistema di comunicazione spaziale e dal server trasmetteremo i dati sulla Terra tramite comunicazione radio.

E oggi vogliamo parlarvi di tre sistemi di comunicazione spaziale che testeremo nel nostro progetto — Iridium, GlobalStar e "Gonets". Per questo installeremo l'attrezzatura di ricezione vicino al nostro server sopra le nuvole.

Breve storia

Tutti e tre i sistemi descritti sono stati creati e implementati più o meno nello stesso periodo, negli anni '90. L'americana Iridium è non solo la più antica per concezione (i lavori sono iniziati nel 1990), ma anche la più grande — inizialmente erano previsti 77 satelliti, corrispondenti al numero atomico dell'iridio; tuttavia, oggi sono in orbita 66 satelliti (+ 6 riserve). L'uso commerciale del sistema è iniziato nel 1998. In un anno, l'azienda è andata in fallimento e nel 2000 i suoi attivi sono stati acquistati da una società che operava nell'interesse del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Nel 2001 è ripreso l'uso commerciale e nel 2009 il proprietario dell'Iridium è cambiato di nuovo. Da allora, questa rete di comunicazione satellitare vive e prospera.

GlobalStar è stata fondata anche negli Stati Uniti, sebbene nel progetto partecipino aziende dalla Francia, Inghilterra, Germania e Corea del Sud. Il dispiegamento della costellazione satellitare è iniziato nel 1998 e nel 2000 GlobalStar è stata lanciata per l'uso commerciale. Anche qui non è mancato il fallimento, la rete ha cambiato proprietario all'inizio degli anni 2000. Oggi sono in orbita 48 satelliti GlobalStar (+ 4 riserve).

Il sistema russo «Gonts» è un progetto che non è inizialmente privato, ma statale. Lo sviluppo è iniziato nel 1989 e i lanci dei primi satelliti sono iniziati nel 1996. Inizialmente si prevedeva che il sistema consistesse di 24 satelliti, ma oggi sono attivi solo 12. Nei prossimi anni è previsto il lancio di altri decine di satelliti, inclusi quelli per sostituire quelli obsoleti.

Caratteristiche e possibilità

Iridium

Iridium offre la copertura più ampia con le più elevate velocità di trasmissione dei dati. I suoi satelliti orbitano attorno alla Terra a un'altezza di 780 km su orbite inclinate di 86,5°, coprendo l'intera superficie del pianeta, da polo a polo.

Attualmente, la velocità di trasmissione dei dati su Iridium raggiunge idealmente 352 Kbit/s, e entro la fine dell'anno si prevede di incrementarla a 704/352 Kbit/s (ricezione e trasmissione). Tuttavia, i valori reali sono ovviamente inferiori. Durante le conversazioni vocali, la qualità del suono non è molto buona e si osservano distorsioni.

In Iridium, direct communication between satellites is supported, allowing the system to function without numerous gateway stations in different countries for data transmission to the internet and terrestrial phone networks, unlike GlobalStar. Instead, all traffic can be routed through the satellite network to the main gateway station located in the USA. However, for communication reliability, gateway stations are likely still built, albeit not in such large numbers.

I telefoni Iridium sono tra i più costosi sul mercato, ma si distinguono per le loro ricche dotazioni e funzionalità. Sono disponibili sia modem cellulari che dispositivi per comunicazioni testuali (molto più economici rispetto alla comunicazione vocale). Per trasmettere dati attraverso Iridium, oltre al telefono stesso, è necessario un computer sul quale installare il software proprietario Iridium Data Kit. I servizi di comunicazione offerti da questa rete satellitare sono più costosi rispetto ai concorrenti. Ad esempio, un voucher annuale per 250 minuti all'interno della Federazione Russa costa 28.700 rubli, mentre un voucher di due mesi per 150 minuti in tutto il mondo costa 17.400 rubli. Nelle tariffe post-pagate, una minuta di conversazione parte da 58 rubli, gli SMS da 22 rubli, e la quota mensile da 12.000 rubli (per meno di sei mesi) e da 3.100 rubli (per più di sei mesi). Inoltre, l'azienda attualmente non stipula accordi di roaming con nessuno, quindi non sarà possibile utilizzare le SIM degli operatori GSM nei dispositivi Iridium, ma solo quelle "native".

GlobalStar

I satelliti di GlobalStar volano a un'altezza di 1400 km e hanno un'inclinazione dell'orbita di 52°. I satelliti non scambiano dati tra di loro, quindi il sistema include anche una rete di stazioni di gateway, che sono il collegamento tra i satelliti-ripetitori, Internet e la rete telefonica terrestre.

In rosso sono mostrati i satelliti Iridium, in blu i GlobalStar:

La copertura di GlobalStar è più limitata — fino a 70° di latitudine nord e sud, il che significa che le aree polari non sono coperte da questa rete. Tuttavia, secondo le recensioni, la copertura può essere instabile anche ad altre latitudini. Sebbene, se il satellite è in linea di vista, non avrai problemi con la connessione. La velocità di trasmissione dati di GlobalStar è inferiore a quella di Iridium, ma la qualità audio durante le chiamate vocali è paragonabile a quella di una conversazione su un telefono cellulare.

Formalmente, la rete supporta gli standard CDMA e GSM, ma nella pratica non tutte le stazioni gateway funzionano con GSM, anche se per il nostro paese non è rilevante. Nella maggior parte dei paesi, è possibile inserire SIM card di normali operatori cellulari in telefoni compatibili con GlobalStar. I dispositivi per GlobalStar sono notevolmente più economici rispetto a quelli per Iridium. Sono disponibili telefoni di vari livelli, gadget per la comunicazione testuale con tastiera meccanica, hotspot, tracker da installare su veicoli o da portare personalmente, e molto altro. Non ci sono costi di abbonamento e i servizi di comunicazione costano meno di quelli di Iridium: ad esempio, un pacchetto per le chiamate in Russia per sei mesi e 250 minuti costa 9.800 rubli; nelle tariffe postpagate, la tariffa al minuto parte da 44 rubli, gli SMS costano 4 rubli, l'accesso a Internet parte da 13 rubli.

«Gonец»

I satelliti di questo sistema orbitano attorno al pianeta a un'altezza di 1500 km su orbite con inclinazione di 82,5°. Di conseguenza, la copertura della superficie terrestre è completa, ma non simultaneamente.

Sul territorio della Russia sono state costruite 3 stazioni gateway (una è in programma), che collegano il gruppo di satelliti a Internet.

Curiosamente, "Gonets" non compete con altri sistemi nel campo della comunicazione vocale. Invece, il progetto russo si specializza nella trasmissione di messaggi testuali. Per farlo, è necessario acquistare un dispositivo di abbonamento e un'antenna, e collegare uno smartphone, un laptop o un computer desktop. In breve, il sogno di un introverso: tutta la comunicazione avviene tramite chat, senza chiamate inaspettate.

Inoltre, "Gonets" offre servizi di comunicazione M2M per il monitoraggio automatico dello stato e la raccolta di telemetria di vari oggetti, sia fissi che mobili.

E ci sono anche servizi aggiuntivi come la ritrasmissione delle geocoordinate dei veicoli e l'invio di notifiche.

I servizi di comunicazione in rete sono pagati su base di abbonamento: si tratta in sostanza di pacchetti mensili prepagati di kilobyte di traffico. Ad esempio, con un canone di abbonamento nullo, si addebitano 26 rubli per ogni kilobyte di dati trasmessi, e ci sono diversi pacchetti disponibili da 470 rubli (30 Kb) a 8.650 rubli (2.000 Kb). Inoltre, si addebita 10 rubli per ogni messaggio in uscita verso le reti cellulari russe. Ogni kilobyte oltre il limite è addebitato separatamente, da 11 a 26 rubli.

Quale dovremmo scegliere?

Le nostre ambizioni sono chiare: equipaggiare un server "in cloud" con un tracker per monitorare la posizione e un modulo per lo scambio di dati via satellite. Teoricamente, queste funzionalità possono essere offerte da tutte e tre le reti. Abbiamo già acquistato modem Iridium e GlobalStar, mentre un dispositivo da "Gonets" è in arrivo. Vi parleremo più nel dettaglio del nostro sistema di comunicazione in una delle prossime pubblicazioni.

Nel frattempo, vi invitiamo a partecipare al nostro esperimento, indovinando il punto di atterraggio della sonda e vincere il premio principale: un viaggio a Baikonur.

Non scollegatevi!

Fonte: habr.com