Internet over ballonnen

Internet over ballonnen
In 2014 werd een plattelandsschool aan de rand van Campo Mayor in Brazilië aangesloten op internet. Een gewone gebeurtenis, al was het niet voor één ‘maar’. De verbinding werd gemaakt via een stratosferische ballon. Dit evenement was het eerste succes van het ambitieuze project Project Loon, een dochteronderneming van Alphabet. En al vijf jaar later wendden de regeringen van landen die getroffen waren door een zware orkaan en aardbeving zich tot Loon met een officieel verzoek om hulp bij het aanbieden van internetcommunicatie. Cloud5Y legt uit hoe de cloudconnectiviteit van Google werkelijkheid werd.

Project Loon is interessant omdat het voorstelt het probleem van internetcommunicatie op te lossen in regio's die om de een of andere reden zijn afgesneden van de beschaving en het mondiale economische systeem. Dit is niet noodzakelijk het gevolg van een natuurramp. Het probleem kan liggen in de geografische afgelegen ligging of de onhandige ligging van de regio. Hoe het ook zij, als iemand een smartphone heeft, kan hij verbinding maken met internet dankzij de ballonnen ontworpen door Loon.

Ook de kwaliteit van de communicatie ligt op niveau. In februari 2016 kondigde Google aan dat het stabiele lasercommunicatie had bereikt tussen twee ballonnen over een afstand van 62 km. De verbinding was urenlang stabiel, dag en nacht, en er werden gegevensoverdrachtsnelheden van 100 Mbps geregistreerd.

Hoe werkt dit

Internet over ballonnen

Het idee lijkt misschien eenvoudig. Loon nam de meest kritische onderdelen van een mobiele telefoonmast en herontwierp ze zodat ze in een heteluchtballon op een hoogte van 20 km konden worden vervoerd. Dit is aanzienlijk hoger dan vliegtuigen, wilde dieren en weersomstandigheden. Dat betekent dat het veiliger is. Loon-ballonnen zijn bestand tegen barre omstandigheden in de stratosfeer, waar windsnelheden kunnen oplopen tot 100 km/u en de temperatuur kan dalen tot -90 °C.

Elke bal heeft een speciale capsule: een module die het Loon-systeem bestuurt. Alle apparatuur op de bal werkt op hernieuwbare energiebronnen. Zonnepanelen voeden het systeem overdag en laden de ingebouwde batterij op voor gebruik 's nachts. Loon-ballonantennes bieden connectiviteit met grondstations via een uitgebreid mesh-netwerk, waardoor eigenaren van mobiele apparaten online kunnen zijn zonder dat er extra apparatuur nodig is. Bij een ongeval en vernietiging van de cilinder wordt met behulp van een noodparachute een hardwaremodule van 15 kg neergelaten.

Internet over ballonnen

De vlieghoogte van de ballon kan worden gewijzigd door het gebruik van een hulpballon gevuld met helium uit de hoofdballon om hoogte te winnen. En voor de afdaling uit de hulpcilinder wordt helium terug in de hoofdcilinder gepompt. Het manoeuvreren is zo effectief dat Loon in 2015 10 kilometer kon vliegen en met een nauwkeurigheid van 000 meter op het gewenste punt aankwam.

Elke ballon, zo groot als een tennisbaan, is gemaakt van uiterst betrouwbaar flexibel plastic en is ontworpen om 150 vliegdagen mee te gaan. Deze duurzaamheid is het resultaat van uitgebreid testen van materialen voor de ballon (balschaal). Dit materiaal moet voorkomen dat helium lekt en de cilinder bij lage temperaturen beschadigt. In de stratosfeer, waar de ballonnen worden gelanceerd, wordt gewoon plastic bros en gaat het gemakkelijk achteruit. Zelfs een klein gaatje van 2 mm kan de levensduur van de bal met enkele weken verkorten. En op zoek naar een gat van 2 mm in een bal met een oppervlakte van 600 m². - dat is nog steeds een genot.

Tijdens het testen van de materialen drong het tot een van de projectleiders door dat condoomfabrikanten soortgelijke problemen ondervonden. Ook in deze branche zijn ongeplande openingen ongewenst. Gebruikmakend van hun expertise voerde het Loon-team verschillende specifieke tests uit waarmee ze nieuwe materialen konden creëren en de structuur van de ballonnen konden veranderen, wat resulteerde in een verlenging van de levensduur van de ballon. Deze zomer zijn we erin geslaagd een “kilometerstand” van 223 dagen te bereiken!

Het Loon-team benadrukt vooral dat ze niet zomaar een ballon hebben gemaakt, maar een ‘slim’ apparaat. Loon-ballonnen worden gelanceerd vanaf een speciaal lanceerplatform en kunnen naar elk land ter wereld vliegen. Machine-algoritmen voorspellen windpatronen en beslissen of de bal omhoog of omlaag moet worden bewogen in een windlaag die in de gewenste richting waait. Het navigatiesysteem werkt autonoom en menselijke operators controleren de beweging van de bal en kunnen indien nodig ingrijpen.

Met Loon kunnen mobiele operators de dekking uitbreiden waar dat nodig is. Een groep Loon-ballonnen creëert een netwerk dat connectiviteit biedt aan mensen in een specifiek gebied, net zoals een groep torens op de grond een grondnetwerk vormt. Het enige verschil is dat de luchttorens voortdurend in beweging zijn. Het netwerk dat door de ballonnen wordt gecreëerd, kan autonoom opereren en verbindingen tussen ballonnen en grondstations efficiënt routeren, rekening houdend met ballonbewegingen, obstakels en weersomstandigheden.

Waar zijn Loon-ballen eerder gebruikt?

Internet over ballonnen

“In theorie is alles mooi, maar hoe zit het in de praktijk?”, vraag je. Er is ook praktijk. In 2017 werkte het samen met de Federal Communications Commission, Federal Aviation Administration, FEMA, AT&T, T-Mobile en anderen om basiscommunicatie te bieden aan 200 mensen in Puerto Rico na de verwoesting veroorzaakt door de orkaan Maria. De ballonnen werden gelanceerd in Nevada en bereikten snel Puerto Rico. Hierdoor konden we een aantal oplossingen testen, fouten identificeren en tegelijkertijd de haalbaarheid van het idee aantonen.

Even later veroorzaakte een natuurramp in Peru ernstige schade aan de infrastructuur. Zodra zich overstromingen voordeden in het noorden van Peru, stuurde het Loon-team hun ballonnen naar het getroffen gebied. In de loop van drie maanden hebben gebruikers 160 GB aan gegevens verzonden en ontvangen, wat overeenkomt met ongeveer 30 miljoen sms-berichten of twee miljoen e-mails. Het dekkingsgebied bedroeg 40 vierkante kilometer.

Eind mei 2019 vond in Peru opnieuw een verwoestende aardbeving met een kracht van 8,0 plaats. In sommige regio's werd het internet volledig afgesloten, terwijl duizenden mensen informatie nodig hadden over de toestand van hun dierbaren. Om communicatie tot stand te brengen, wendden de regering van het land en de lokale telecomoperator Tefónica zich tot Loon om het internet te verspreiden met behulp van ballonnen. Het internet was binnen 48 uur gerepareerd.

De eerste trillingen vonden zondagochtend plaats en nadat Loon een verzoek om hulp had ontvangen, stuurde hij zijn ballonnen onmiddellijk van Puerto Rico naar Peru. Om ze te verplaatsen werd, zoals gewoonlijk, de kracht van de wind gebruikt. De ballonnen vingen windstromen op in de richting waarin ze moesten bewegen. Het kostte de apparaten twee dagen om meer dan 3000 kilometer af te leggen.

Loon-ballonnen hebben zich over het noorden van Peru verspreid en bieden elk 4G-internet tot een gebied van 5000 vierkante kilometer. Er was slechts één ballon verbonden met het grondstation, die signalen naar andere apparaten communiceerde en doorzond. Eerder had het bedrijf alleen aangetoond dat het signalen tussen zeven ballonnen kon overbrengen, maar dit keer is dat aantal opgelopen tot tien.

Internet over ballonnen
Locatie van Loon-ballonnen in Peru

Het bedrijf kon inwoners van Peru voorzien van een basispakket aan communicatiemiddelen: sms, e-mail en internettoegang met een minimale snelheid. In de eerste twee dagen maakten zo'n 20 mensen gebruik van internet vanuit Loonse ballonnen.

Als gevolg hiervan tekende Loon op 20 november 2019 een commerciële overeenkomst om diensten te verlenen aan delen van het Amazone-regenwoud in Peru, waarbij hij instemde met Internet Para Todos Perú (IpT), een mobiele operator in plattelandsgebieden. Deze keer zullen Loon-ballonnen worden gebruikt als een permanente oplossing voor internetconnectiviteit in plaats van een tijdelijke oplossing na een natuurramp. MET

De overeenkomst tussen IpT en Loon moet nog worden goedgekeurd door het Peruaanse Ministerie van Transport en Communicatie. Als alles goed gaat, hopen Loon en IpT vanaf 2020 mobiele internetdiensten aan te bieden. Het initiatief zal zich richten op de Loreto-regio in Peru, die bijna een derde van het land beslaat en de thuisbasis is van veel inheemse volkeren. Loon zal in eerste instantie 15 procent van Loreto bestrijken en daarmee potentieel bijna 200 inwoners bereiken. Maar het bedrijf heeft al zijn voornemen aangekondigd om tegen 000 zes miljoen mensen op het platteland van Peru met elkaar te verbinden.

Succesvol gebruik van heteluchtballonnen in Peru gedurende een langere periode zou deuren naar andere landen kunnen openen. In de tussentijd heeft het bedrijf in Kenia een voorlopig contract getekend met Telkom Kenya en wacht het nu op de definitieve goedkeuring van de regelgevende instanties om zijn eerste commerciële proef in het land te starten.

Weinig nuanceringOpgemerkt moet worden dat niet alles rooskleurig is met technologie. Hier is een lijst met incidenten met Loon-ballen:

  • Op 29 mei 2014 stortte een Loon-ballon neer op elektriciteitsleidingen in Washington, VS.
  • Op 20 juni 2014 belden Nieuw-Zeelandse functionarissen de hulpdiensten nadat ze een balloncrash hadden gezien.
  • In november 2014 ontdekte een Zuid-Afrikaanse boer een neergestorte heteluchtballon in de Karoo-woestijn tussen Strydenburgh en Britstown.
  • Op 23 april 2015 stortte een heteluchtballon neer in een veld nabij Bragg, Missouri.
  • Op 12 september 2015 stortte een heteluchtballon neer op de voortuin van een huis in Rancho Hills, Californië.
  • Op 17 februari 2016 stortte een heteluchtballon neer tijdens tests in de theeregio van Gampola, Sri Lanka.
  • Op 7 april 2016 landde een heteluchtballon ongepland op een boerderij in Dundee, KwaZulu-Natal, Zuid-Afrika.
  • Op 22 april 2016 stortte een heteluchtballon neer in een veld in het departement Xiembuco, Paraguay.
  • Op 22 augustus 2016 landde de ballon op een ranch in Formosa, Argentinië, ongeveer 40 km verderop. ten westen van de hoofdstad.
  • Op 26 augustus 2016 landde de ballon ten noordwesten van Madison, South Dakota.
  • Op 9 januari 2017 stortte een heteluchtballon neer in Seyik, nabij Changuinola, provincie Bocas del Toro, Panama.
  • Op 8 januari 2017 en 10 januari 2017 landden twee Loon-ballonnen 10 km ten oosten van Cerro Chato en 40 km ten noordwesten van Mariscala, Uruguay.
  • Op 17 februari 2017 stortte een Loon-ballon neer in Buriti dos Montes, Brazilië.
  • Op 14 maart 2017 stortte een Loon-ballon neer in San Luis, Tolima, Colombia.
  • Op 19 maart 2017 stortte een heteluchtballon neer in Tacuarembo, Uruguay.
  • Op 9 augustus 2017 stortte een heteluchtballon neer in een rietstruikgewas in Olmos, Lambayeque, Peru.
  • Op 30 december 2017 stortte een heteluchtballon neer in Ntambiro, Igembe Central, Meru County, Kenia.

Er zijn dus zeker risico’s. Er zijn echter nog meer voordelen van Loon-ballonnen.

UPD: u kunt de locatie van de ballonnen zien hier (zoeken in Zuid-Amerika). Bedankt winnen Ter verduidelijking

Wat lees je nog meer op de blog? Cloud4Y

Top instellen in GNU/Linux
Pentesters die voorop lopen op het gebied van cyberbeveiliging
Startups die kunnen verrassen
Ecofictie om de planeet te beschermen
Zijn kussens nodig in een datacenter?

Abonneer u op onze Telegram-channel zodat je het volgende artikel niet mist! We schrijven niet vaker dan twee keer per week en alleen voor zaken. We herinneren u er ook aan dat de zakelijke cloudprovider Cloud4Y de promotie “FZ-152 Cloud tegen de normale prijs” heeft gelanceerd. Je kunt nu solliciteren nu.

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie