Internett på ballonger

I 2014 ble en landsbyskole i utkanten av Campo Maior i Brasil koblet til internett. Et rutinemessig bryt, hvis ikke det var for et «men». Tilkoblingen ble gjort via en stratosfærisk ballong. Dette ble den første suksessen til et ambisiøst prosjekt. Project Loon, et datterselskap av Alphabet. Bare fem år senere henvender regjeringer fra land som har vært rammet av kraftige orkaner og jordskjelv seg til Loon med en offisiell forespørsel om hjelp til å sikre internett-tilkobling. Cloud4Y forteller hvordan "skymobilitet" fra Google ble en realitet.

Project Loon er interessant fordi det tilbyr en løsning på problemet med internett-tilkobling i områder som av ulike grunner er avskåret fra sivilisasjonen og den globale økonomiske system. Dette trenger ikke nødvendigvis å være et resultat av naturkatastrofer. Problemet kan ligge i geografisk avstand eller uhåndterlig plassering av regionen. Uansett, hvis man har en smarttelefon, vil man kunne koble seg til nettet takket være ballongene designet av Loon.

Kvaliteten på forbindelsen er også på nivå. I februar 2016 annonserte Google at de hadde oppnådd stabil lasersammenkobling mellom to ballonger på en avstand av 62 miles (100 km). Tilkoblingen var stabil i flere timer, både på dag- og natten, og det ble registrert en dataoverføringshastighet på 155 Mbit/s.

Hvordan det fungerer

Ideen kan virke enkel. Loon tok de viktigste komponentene fra en mobilmast og redesignte dem slik at de kunne transporteres på en ballong i en høyde av 20 km. Dette er betydelig høyere enn fly, ville dyr og værfenomener. Dermed er det også tryggere. Ballongene fra Loon er i stand til å motstå tøffe forhold i stratosfæren, der vindhastigheten kan nå 100 km/t, og temperaturen kan falle til -90 °C.

Hver ballong har en spesiell kapsel - en modul som styrer Loon-systemet. Alt utstyr på ballongen drives av fornybare energikilder. Solcellepanelene forsyner systemet om dagen og lader det innebygde batteriet for bruk om natten. Antenner på Loon-ballongene sikrer tilkobling til bakkenettstasjoner via et utvidet cellulært nettverk, som gjør at mobilbrukere kan være online uten å bruke ekstra utstyr. I tilfelle av en ulykke og nedbrytning av ballongen faller den 15 kg tunge maskinmodulen ned med en nødsprengparachute.

Høyden på luftballongen kan endres ved hjelp av en hjelpekapsel som fylles med helium fra hovedballongen for å oppnå høyde. For å synke pumps heliumet tilbake fra hjelpekapselen til hovedballongen. Manøvreringen er så effektiv at Loon i 2015 klarte å fly 10 000 kilometer og kom til ønsket sted med en nøyaktighet på 500 meter.

Hver luftballong på størrelse med en tennisbane er laget av superholdbar fleksibel plast og er designet for 150 dagers flyvning. Denne holdbarheten er et resultat av omfattende testing av materialene til ballongen (ballongskallet). Materialet må hindre heliumlekkasje og skader på ballongen under lave temperaturer. I stratosfæren, hvor ballongene lanseres, blir vanlig plast sprø og lett skadet. Selv et lite hull på 2 mm kan forkorte ballongens levetid med flere uker. Å finne et 2 mm hull på en ballong med et areal på 600 kvm er en utfordring.

Under testing av materialene fikk en av lederne for prosjektet en idé om at produsenter av kondomer opplever lignende problemer. I denne industrien er uventede hull også uønsket. Ved å bruke deres erfaring, utførte Loon-teamet flere spesifikke tester som gjorde det mulig å utvikle nye materialer og endre strukturen til luftballongene, noe som førte til økt levetid for ballongen. Denne sommeren klarte de å oppnå en «kjøring» på 223 dager!

Loon-teamet understreker spesielt at de ikke har laget bare en ny ballon, men en "smart" enhet. Ballongene som blir sendt fra en spesialbygd startplattform, kan nå ethvert land i verden. Maskinelle algoritmer forutsier vindmønstre og bestemmer om ballongen skal bevege seg opp eller ned i vindlagene som blåser i riktig retning. Navigasjonssystemet fungerer autonomt, mens operatører overvåker ballongens bevegelse og kan gripe inn om nødvendig.

Loon gjør det mulig for mobiloperatører å utvide dekningen der det er nødvendig. En gruppe Loon-ballonger skaper et nettverk som gir kommunikasjon med mennesker i et bestemt område, akkurat som en gruppe tårn på bakken danner et bakkebasert nettverk. Forskjellen er at de flytende "tårnene" hele tiden er i bevegelse. Nettverket som ballongene danner, kan fungere autonomt, og ruter effektivt forbindelser mellom ballongene og bakkestasjoner, tar hensyn til ballongens bevegelse, hindringer og værforhold.

Hvor Loon-ballonger allerede har blitt brukt

"I teorien ser alt vakkert ut, men hvordan er det i praksis?", spør du. Det er også praksis. I 2017, sammen med Federal Communications Commission, Federal Aviation Administration, FEMA, AT&T, T-Mobile og andre, sørget de for grunnleggende kommunikasjon for 200 000 mennesker i Puerto Rico etter ødeleggelsene forårsaket av orkanen "Maria". Ballongene ble sendt opp fra Nevada og nådde raskt Puerto Rico. Dette gjorde det mulig å teste noen løsninger, identifisere feil og samtidig demonstrere levedyktigheten av ideen.

Senere forårsaket en naturkatastrofe i Peru stor skade på infrastrukturen. Så snart det oppsto en flom i det nordlige Peru, sendte Loon-teamet ut sine ballonger til det rammede området. I løpet av tre måneder sendte og mottok brukere data på 160 GB, noe som tilsvarer omtrent 30 millioner SMS eller to millioner e-poster. Dekningsområdet var 40 000 kvadratkilometer.

I slutten av mai 2019 skjedde det et ødeleggende jordskjelv med en styrke på 8,0 i Peru. I enkelte regioner ble internett helt borte, mens tusenvis av mennesker måtte vite hvordan det sto til med sine nærmeste. For å gjenopprette kommunikasjonen kontaktet landets regjering og den lokale mobiloperatøren Tefónica selskapet Loon for hjelp med å distribuere internett via sine luftballonger. Det ble klart å reparere internett innen 48 timer.

De første rystelsene skjedde søndag morgen, og etter å ha mottatt en anmodning om hjelp, omdirigerte Loon umiddelbart sine luftballonger fra Puerto Rico til Peru. For å flytte dem ble det som vanlig benyttet vindkraft. Ballongene fanget opp vindstrømmer i retningen de måtte bevege seg. Det tok to dager å dekke over 3000 kilometer.

Loon-ballonene spredte seg over hele den nordlige delen av Peru — hver av dem ga 4G-internett til områder på 5000 kvadratkilometer. Bare én ballong var koblet til bakken, som knyttet seg til og sendte signaler til de andre enhetene. Tidligere hadde selskapet vist muligheten til å sende signaler mellom syv ballonger, men denne gangen nådde antallet ti.

Plasseringen av Loon-ballonene i Peru

Selskapet klarte å tilby innbyggerne i Peru en grunnleggende kommunikasjonspakke: SMS, e-post og tilgang til internett med minimal hastighet. Allerede de første to dagene benyttet omtrent 20 000 mennesker internett fra Loon-ballonene.

Som et resultat signerte Loon den 20. november 2019 en kommersiell avtale om å tilby tjenester til deler av Amazonas regnskogen i Peru, i avtale med Internet Para Todos Perú (IpT), mobiloperatøren i landlige områder. Denne gangen vil Loon-ballonene bli brukt som en permanent løsning for internettforbindelse i stedet for en midlertidig løsning etter en naturkatastrofe. S

Avtale mellom IpT og Loon må fortsatt godkjennes av Ministeriet for transport og kommunikasjon i Peru. Hvis alt går bra, håper Loon og IpT å tilby mobilinternettjenester fra 2020. Initiativet vil fokusere på Loreto-regionen i Peru, som utgjør nesten en tredjedel av landet og er hjem til mange av landets urfolk. Opprinnelig vil Loon dekke 15 prosent av Loreto-området, og potensielt nå nesten 200 000 innbyggere. Men selskapet har allerede kunngjort sine planer om å koble 6 millioner mennesker på landsbygda i Peru til 2021.

Suksess med bruk av Loon-baller i Peru over en lengre periode kan åpne dører til andre land. I mellomtiden har selskapet signert en foreløpig kontrakt i Kenya med Telkom Kenya, og venter nå på endelig godkjenning fra myndighetene for å starte sin første kommersielle prøve i landet.

En liten nyanseDet er verdt å merke seg at teknologien ikke er så rosenrød. Her er en liste over hendelser med Loon-baller:

• 29. mai 2014 krasjet en Loon-ball i strømlinjer i Washington, USA.
• 20. juni 2014 tilkalte newzealandske myndigheter redningstjenester etter å ha sett en ball falle.
• I november 2014 oppdaget en sørafrikansk bonde en knust ball i Kalahari-ørkenen mellom Stridenburg og Britstown.
• 23. april 2015 krasjet en ball på en åker nær byen Bragg, Missouri.
• 12. september 2015 krasjet en ball på en plen foran et hus i Rancho Hills, California.
• 17. februar 2016 krasjet en ball under testing i te-regionen Gampola, Sri Lanka.
• 7. april 2016 landet en ball uventet på en gård i Dundee, KwaZulu-Natal, Sør-Afrika.
• 22. april 2016 krasjet en ball på en åker i departementet Sjembuku, Paraguay.
• 22. august 2016 landet en ball på en ranch i Formosa, Argentina, omtrent 40 km vest for hovedstaden.
• 26. august 2016 landet en ball nordvest for Madison, South Dakota.
• 9. januar 2017 krasjet en ball i Seyke, nær Changwinole, provinsen Bocas del Toro, Panama.
• 8. januar 2017 og 10. januar 2017 landet to Loon-luftballonger 10 km øst for Cerro Chato og 40 km nordvest for Mariscala, Uruguay.
• 17. februar 2017 krasjet en Loon-luftballong i Buriti dos Montes, Brasil.
• 14. mars 2017 krasjet en Loon-luftballong i San Luis, Tolima, Colombia.
• 19. mars 2017 krasjet en luftballong i Tacuarembó, Uruguay.
• 9. august 2017 krasjet en luftballong i sivet i Olmos, Lambayeque, Peru.
• 30. desember 2017 krasjet en luftballong i Ntambiro, Central Igembe, Meru County, Kenya.

Så risikofaktorer finnes absolutt. Men fordelene med Loon-luftballongene veier likevel tungt.

UPD: du kan se plasseringen av luftballongene here (søke i Sør-Amerika). Takk towin for presiseringen

Hva mer nyttig kan du lese i bloggen Cloud4Y

→ Konfigurer top i GNU/Linux
→ Pentestere på frontlinjen av cybersikkerhet
→ Oppstartsselskaper som kan overraske
→ Eko-fantastikk for å beskytte planeten
→ Trenger datasentre puter?

Abonner på vår Telegram-kanalen for å ikke gå glipp av neste artikkel! Vi skriver ikke oftere enn to ganger i uken og kun når det er relevant. Vi minner også om at den bedriftsmessen skytjenesteleverandøren Cloud4Y har lansert kampanjen «Sky FZ-152 til vanlig pris». Du kan allerede søke.

Kilde: habr.com