W 2014 roku wiejska szkoła na obrzeżach Campu Maior w Brazylii została podłączona do internetu. Zwykłe wydarzenie, gdyby nie jeden „szczegół”. Połączenie odbyło się za pomocą stratosferycznego balonu. To zdarzenie stało się pierwszym sukcesem ambitnego projektu , spółki-córki Alphabet. Już pięć lat później rządy krajów dotkniętych potężnymi huraganami i trzęsieniami ziemi zwracają się do Loon z oficjalną prośbą o pomoc w zapewnieniu łączności internetowej. Cloud4Y opowiada, jak „chmurowa łączność” od Google stała się rzeczywistością.
Project Loon jest interesujący, ponieważ oferuje rozwiązanie problemu łączności internetowej w regionach, które z jakiegoś powodu są odcięte od cywilizacji i globalnego systemu ekonomicznego. To niekoniecznie musi być wynikiem klęski żywiołowej. Problem może wynikać z geograficznej odległości lub niekorzystnej lokalizacji regionu. Niemniej jednak, jeśli osoba ma smartfona, będzie mogła połączyć się z siecią dzięki balonom zaprojektowanym przez Loon.
Jakość połączenia również jest na wysokim poziomie. W lutym 2016 roku Google ogłosiła osiągnięcie stabilnego połączenia laserowego między dwoma balonami na odległość 62 mil (100 km). Połączenie było stabilne przez wiele godzin, w dzień i w nocy, a prędkość transferu danych wyniosła 155 Mb/s.
Jak to działa
Pomysł może wydawać się prosty. Loon wziął najważniejsze komponenty wieży telefonii komórkowej i zaprojektował je tak, aby można było je transportować balonem na wysokości 20 km. To znacznie wyżej niż samoloty, dzikie zwierzęta i zjawiska pogodowe. A więc i bezpieczniej. Balony Loon potrafią wytrzymywać surowe warunki w stratosferze, gdzie prędkość wiatru może osiągać 100 km/h, a temperatura spadać do -90 °C.
Każda kula ma specjalną kapsułę — moduł, który zarządza systemem Loon. Całe wyposażenie na kuli działa na odnawialnych źródłach energii. Panele słoneczne zasilają system w ciągu dnia i ładują wbudowaną baterię do pracy w nocy. Anteny na balonach Loon zapewniają połączenie z stacjami naziemnymi za pomocą rozbudowanej sieci komórkowej, pozwalając właścicielom urządzeń mobilnych być online bez użycia dodatkowego sprzętu. W przypadku awarii i zniszczenia balonu, moduł sprzętowy ważący 15 kg spada na awaryjny spadochron.
Wysokość lotu balonu może być zmieniana dzięki użyciu pomocniczego balonu, wypełnianego helem z głównego balonu w celu osiągnięcia wysokości. A dla zejścia z pomocniczego balonu hel jest pompowany z powrotem do głównego. Manewrowanie jest na tyle efektywne, że w 2015 roku Loon był w stanie przelecieć 10 000 kilometrów, osiągając pożądany punkt z dokładnością 500 metrów.
Każdy balon powietrzny o powierzchni boiska tenisowego wykonany jest z wysoce niezawodnego elastycznego plastiku i zaprojektowany na 150 dni lotu. Taka trwałość jest wynikiem szeroko zakrojonych testów materiałów na balon (powłokę kuli). Materiał ten musi zapobiegać wyciekaniu helu i uszkodzeniom balonu w warunkach niskich temperatur. W stratosferze, gdzie balony są uruchamiane, zwykły plastik staje się kruchy i łatwo ulega uszkodzeniom. Nawet malutka dziurka o średnicy 2 mm może skrócić czas życia balonu o kilka tygodni. A znalezienie 2-milimetrowej dziurki na balonie o powierzchni 600 m² to prawdziwe wyzwanie.
W trakcie testowania materiałów jeden z liderów projektu wpadł na pomysł, że producenci prezerwatyw borykają się z podobnymi problemami. W tej branży nieplanowane dziury również są niepożądane. Korzystając z ich doświadczenia, zespół Loon przeprowadził kilka specyficznych testów, które pozwoliły stworzyć nowe materiały i zmienić strukturę balonów, co zwiększyło ich trwałość. Tego lata udało się osiągnąć 'przebieg' wynoszący 223 dni!
Zespół Loon podkreśla, że stworzyli nie tylko kolejną balon, ale "inteligentne" urządzenie. Balony Loon, uruchamiane z dedykowanej platformy startowej, mogą dotrzeć do każdego kraju na świecie. Algorytmy komputerowe przewidują wzorce wiatru i podejmują decyzję o poruszaniu balonu w górę lub w dół w warstwie wiatru wiejącego w odpowiednim kierunku. System nawigacyjny działa autonomicznie, a operatorzy monitorują ruch balonu i w razie potrzeby mogą interweniować.
Loon pozwala operatorom sieci komórkowych rozszerzać zasięg tam, gdzie jest to potrzebne. Grupa balonów Loon tworzy sieć, która zapewnia komunikację z ludźmi w określonym obszarze w taki sam sposób, jak grupa wież lądowych tworzy sieć naziemną. Różnica polega na tym, że balonowe "wieże" są w ciągłym ruchu. Stworzona przez balony sieć jest w stanie działać autonomicznie, skutecznie kierując połączeniami między balonami a stacjami naziemnymi, biorąc pod uwagę ruch balonu, przeszkody i zjawiska pogodowe.
Gdzie już używano balonów Loon
"W teorii wszystko wygląda dobrze, ale co z praktyką?" - zapytasz. Jest i praktyka. W 2017 roku wspólnie z Federalną Komisją Łączności, Federalnym Urzędem Lotnictwa, FEMA, AT&T, T-Mobile i innymi firmami zapewnili podstawową komunikację dla 200 000 osób w Portoryko po zniszczeniach spowodowanych huraganem "Maria". Balony zostały uruchomione w stanie Nevada i szybko dotarły do Portoryko. Dzięki temu udało się wypróbować niektóre rozwiązania, zidentyfikować błędy i równocześnie pokazać wykonalność idei.
Nieco później klęska żywiołowa w Peru spowodowała ogromne zniszczenia infrastruktury. Gdy na północy Peru wystąpiła powódź, zespół Loon wysłał swoje balony do poszkodowanego rejonu. Przez trzy miesiące użytkownicy przesyłali i odbierali dane o objętości 160 GB, co odpowiada około 30 milionom SMS-ów lub dwóm milionom e-maili. Powierzchnia zasięgu wyniosła 40 tys. km².
Pod koniec maja 2019 roku w Peru ponownie miało miejsce niszczycielskie trzęsienie ziemi o magnitudzie 8,0. W niektórych regionach całkowicie zniknął internet, podczas gdy tysiącom ludzi konieczne było uzyskanie informacji o stanie ich bliskich. Aby przywrócić komunikację, rząd kraju oraz lokalny operator telefonii komórkowej Tefónica zwrócili się o pomoc do firmy Loon, która dostarczyła internet za pomocą swoich balonów. Naprawa internetu zajęła 48 godzin.
Pierwsze wstrząsy podziemne miały miejsce w niedzielę rano, a po otrzymaniu prośby o pomoc, firma Loon natychmiast przekierowała swoje balony z Portoryko do Peru. Do ich przemieszczenia, jak zwykle, wykorzystano siłę wiatru. Aerostaty chwytały prądy powietrza w kierunku, w którym musiały się poruszać. Na pokonanie ponad 3000 kilometrów urządzeniom potrzebowały dwa dni.
Balony Loon rozprzestrzeniły się na całym terytorium północnej części Peru — każdy z nich zapewnił internet 4G na obszarze 5000 kilometrów kwadratowych. Z jedną stacją naziemną połączony był tylko jeden balon, który nawiązywał oraz przesyłał sygnały do innych urządzeń. Wcześniej firma demonstrowała jedynie możliwość przesyłania sygnałów między siedmioma balonami, ale tym razem ich liczba osiągnęła dziesięć.
Lokalizacja balonów Loon w Peru
Firma była w stanie zapewnić mieszkańcom Peru podstawowy zestaw usług komunikacyjnych: SMS, e-mail oraz dostęp do internetu o minimalnej prędkości. W ciągu pierwszych dwóch dni z internetu dostarczanego przez balony Loon skorzystało około 20 000 osób.
W efekcie, 20 listopada 2019 roku Loon podpisała umowę komercyjną na świadczenie usług dla części tropikalnej dżungli Amazonki w Peru, umawiając się z (IpT), operatorem sieci mobilnej na obszarach wiejskich. Tym razem balony Loon będą wykorzystywane jako stałe rozwiązanie do podłączenia do internetu, zamiast tymczasowej naprawy po klęsce żywiołowej.
Umowa między IpT a Loon wciąż musi zostać zatwierdzona przez Ministerstwo Transportu i Komunikacji Peru. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, Loon i IpT planują oferować usługi mobilnego internetu od 2020 roku. Inicjatywa będzie skoncentrowana na regionie Loreto w Peru, który stanowi prawie jedną trzecią kraju i jest domem dla wielu jego rdzennych ludów. Początkowo Loon pokryje 15 procent terytorium Loreto, potencjalnie docierając do prawie 200 000 mieszkańców. Ale firma już ogłosiła zamiar podłączenia 6 milionów osób na obszarach wiejskich Peru do 2021 roku.
Sukces w długotrwałym korzystaniu z balonów w Peru może otworzyć drzwi do innych krajów. Na razie firma podpisała wstępną umowę w Kenii z Telkom Kenya i teraz czeka na ostateczne zatwierdzenie przez organy regulacyjne, aby rozpocząć swoje pierwsze komercyjne testy w tym kraju.
Mały szczegółNależy zauważyć, że z technologią nie jest wszystko tak różowo. Oto lista incydentów z balonami Loon:
- 29 maja 2014 roku balon Loon uderzył w linie energetyczne w Waszyngtonie, USA.
- 20 czerwca 2014 roku nowozelandzcy urzędnicy wezwali służby ratunkowe, widząc spadający balon.
- W listopadzie 2014 roku południowoafrykański rolnik odkrył rozbity balon na pustyni Karoo między Stridenburg a Britstown.
- 23 kwietnia 2015 roku balon rozbił się na polu w pobliżu miasta Bragg w stanie Missouri.
- 12 września 2015 roku balon rozbił się na trawie przed domem w Rancho Hills w Kalifornii.
- 17 lutego 2016 roku podczas testów w herbacianym regionie Gampola na Sri Lance rozbił się balon.
- 7 kwietnia 2016 roku balon awaryjnie wylądował na farmie w Dundee, KwaZulu-Natal, w RPA.
- 22 kwietnia 2016 roku balon rozbił się na polu w departamencie Siembuku w Paragwaju.
- 22 sierpnia 2016 roku balon wylądował na ranczu w Formozie, Argentyna, około 40 km na zachód od stolicy.
- 26 sierpnia 2016 roku balon wylądował na północny zachód od Madison w stanie Dakota Południowa.
- 9 stycznia 2017 roku balon rozbił się w Sejiku, w pobliżu Changwinoli, prowincja Bocas del Toro, Panama.
- 8 stycznia 2017 roku i 10 stycznia 2017 roku dwa balony Loon wylądowały 10 km na wschód od Cerro Chato i 40 km na północny zachód od Mariskali w Urugwaju.
- 17 lutego 2017 roku w Buriti-dos-Montes w Brazylii rozbił się balon Loon.
- 14 marca 2017 roku w San Luisie, Tolima, Kolumbia, rozbił się balon Loon.
- 19 marca 2017 roku balon rozbił się w Tacuarembo w Urugwaju.
- 9 sierpnia 2017 roku balon rozbił się w trzcinowisku w Olmos w Lambayeque w Peru.
- 30 grudnia 2017 roku balon rozbił się w Ntambiro, Centralny Igembe, hrabstwo Meru w Kenii.
Zatem ryzyko zdecydowanie istnieje. Niemniej jednak korzyści z balonów Loon są nadal większe.
UPD: można zobaczyć lokalizację balonów (szukając na obszarze Ameryki Południowej). Dziękujemy za wyjaśnienie
Co jeszcze ciekawego można przeczytać na blogu
→
→
→
→
→
Subskrybuj nasz -kanał, aby nie przegapić kolejnego artykułu! Publikujemy nie częściej niż dwa razy w tygodniu i tylko w istotnych sprawach. Przypominamy również, że korporacyjny dostawca chmur Cloud4Y uruchomił promocję „Chmura FZ-152 w cenie standardowej”. Zgłoszenie można składać już .
Źródło: habr.com
