Wi-Fi מעביר את האיים הקנדיים של Windblown באינטרנט

הצוות הביולוגי של הביולוגים המוצבים באיי פאראלון, קבוצה זעירה של מטענים באוקיינוס ​​השקט שממערב לסן פרנסיסקו, סובל הרבה אי הנוחות.

אחרי הכל, הם חיים על איים שהוכנו בעיקר של סלעים, שתיית מי גשמים מסוננים ושימוש בחשמל שמשתכשך בימים הקצרים של החורף. רק כדי לצאת לאי ובחזרה, הם מסתמכים על להקה של סירות פרטית הסירה שמוכנים להפליג את קטע של 47 ק"מ (28 מייל) של האוקיינוס ​​בין העיר לבין האיים ולאחר מכן יש סירות שלהם הרים לחוף על מנוף. לפאראלונס אין מעגן, משום שאף אחד מהם לא ישרוד את הרוח ואת הים המחוספס, לדברי ראס ברדלי, שעובד על האיים כ -18 שבועות בשנה כמנהל תוכנית פרלונס עבור מצפה הכוכבים פוינט רייס., Farallones מרגיש יותר מ 28 קילומטרים מן הציוויליזציה, על פי ברדלי. "רק התחבורה והלוגיסטיקה של עבודה וחיים כאן הם אתגר שלם בפני עצמו", הוא אומר. אבל בשנה האחרונה או כך, תושבי שני הבתים הקטנים והמשוחזרים של שנות השבעים, המרכיבים את האדם יישוב על האיים נהנו מהר יותר גישה לאינטרנט מאשר תושבים רבים של חוטית מאוד סן פרנסיסקו, אשר הם יכולים לראות ביום בהיר. משכילי האי בדרך כלל מקבלים בין 6M bps (bits לשנייה) ו 12m bps, אשר על קצה גבוה עבור חיבור מודם כבל טיפוסי. הם אפילו יש סיבים ישר לבתיהם, מותרות רבים תושבי ארה"ב עדיין מחכה בחשש.

ההבדל הוא כי הסיבים על Farallones מסתיים בחלק העליון של מגדלור היל - למעשה שיא תלול, סלעי כמעט 370 רגל כאשר היא מחוברת לרשת Wi-Fi ייעודית, 50 ק"מ מנקודה לנקודה.

שימוש בנקודות גישה מחוץ למדף, אנטנה מיוחדת, מודלים ממוחשבים, וכמה ניסוי וטעייה, שני ותיקי אינטרנט מקומיים הביאו פס רחב למקום שבו חותמות מספר בני אדם. בכושר, הם עשו זאת בעיקר למען החותמות, ועל שאר היונקים והציפורים הימיים המאכלסים את הפארלונים, שימור חיות בר מוגן היטב, שהינו ביתם של מושבות הים היפות הגדולות ביותר בארצות הברית היבשתית. על שירות הדגים והבריאות של ארצות הברית, האקדמיה למדעים של קליפורניה בסן פרנסיסקו, ומצפה הכוכבים פוינט רייס בירד שבמחוז מארין הסמוך, כולם החליטו בערך באותו זמן שהאיים זקוקים לעורק חיים דיגיטלי טוב יותר. חלוצי האינטרנט טים פוזאר ומאט פיטרסון התחברו לתכנן ולבנות את המערכת, שהתחילה לחיות באפריל 2009. יש אנשים באיים כל השנה, אבל לא יותר משמונה בכל פעם, בין ביולוגים של צוות למתמחים. בנוסף לשמירה על קשר עם העולם במהלך שישה שבועות או יותר על האיים, הרשת נושאת נתונים קריטיים על מצב של חיות בר מקומיות ותומכת במשרה מלאה מצלמת אינטרנט למחקר וחינוך הציבור. השיטות הקודמות של תקשורת על Farallones לא יכול היה לתמוך בכל זה, לפחות לא אמין, על פי ברדלי, שעובד stains על האיים מאז 1998. באותו זמן, רק את הקול היה קול VHF דו כיוונית רדיו ימי. הוא יכול להגיע לטלפונים רגילים ביבשת, אבל השיחות היו מגושמות, אמר. "היית צריך לדכא את הכפתור הזה בזמן שדיברת, ואז לשחרר אותו ולעיכוב שתי שניות לפני שהאדם האחר יכול לדבר, "אמר ברדלי. זה בדרך כלל נדרש הסבר מהיר של המערכת לאדם בצד השני של הקו. גרוע מכך, השימוש ברדיו פירושו טיולי הליכה עד המגדלור, שם הוא הוקם בקו ראייה ישיר לתחנת כיבוי אש ביבשת. לפני כארבע שנים, סייסמולוגים מאוניברסיטת ברקלי שיפרו את הגישה לאינטרנט של פאראלונס כך שהם יכולים לעקוב אחר תנועות של סן אנדריאס השבר על ידי השוואת GPS (מערכת מיקום גלובלית) נתונים. האיים יושבים בצד הנגדי של הפגם מסן פרנסיסקוהסייסמולוגים הקימו נתבי Wi-Fi לצרכן במגדלור ובבניין בצד הים של סן פרנסיסקו. מערכת זו עדיין במקום אבל מעולם לא היה מהיר מאוד או אמין, על פי ברדלי. היא גם נטתה לקרוס - פשוטו כמשמעו - משום שהרכבת האנטנה לא היתה מסוגלת לעמוד במזג האוויר. פוזאר ופיטרסון ניגשו לאתגר באופן שיטתי, אבל אפילו הם נאלצו להחליף את מערכת הרדיו הראשונה שלהם. המערכת הנוכחית, בשימוש מאז נובמבר, היא עדיין הטובה ביותר, על פי ברדלי.

הלב של הרשת הוא קישור Wi-Fi ארוך בין הבסיס של המגדלור Farallones ומגדל באחת הנקודות הגבוהות ביותר סן פרנסיסקו, על טווין פיקס. לקישור יש שני מכשירי רדיו IEEE 802.11n בכל אחד מהם, אחד מהם עובד בטווח התדרים 5.8GHz והשני בהפצה של 2.4GHz. מכשירי הרדיו, מ - Ubiquiti, כל אחד מהם מופעל באמצעות Power over Ethernet וצורכים 8 וואט או פחות חשמל, נמוך מנקודות גישה ארגוניות אופייניות. הרדיו של 5.8GHz משתמש בטכנולוגיית 2x2 MIMO (טכנולוגיה מרובה ב- out out) עבור תפוקה מוגברת. לרדיו של 2.4GHz יש מחבר אנטנה יחיד.

תיאורטית, רדיו 802.11n עם 2x2 MIMO יכול לספק תפוקה של יותר מ -300 מגה-סיביות לשנייה. הסיב שרץ בצד של Lighthouse Peak יכול בקלות לטפל בכך, אם כי מתג ה- Ethernet בשימוש עם מכשירי רדיו מוגבל 100Mps bps. עם זאת, שתי בעיות מנעו Pozar ו פיטרסון להקים חיבור פס רחב כי היה עושה גיימרים באינטרנט על היבשת באמת מקנא. האחד הוא הנחתה אטמוספרי, שבו האות נסיעה מארץ לאי יכול להיות מעוות על ידי תנאים כגון גשם או ערפל. מעל 50 ק"מ, תנאים אלה יכולים להחליש את האות, וערפל בפרט היא תכונה ידועה של החוף מחוץ סן פרנסיסקו.

בעיה קשורה, המכונה שבירה, יכול להתרחש גם בתנאים הטובים ביותר. כאשר חם ושטוף שמש בין סן פרנסיסקו לפאראלונים, האוויר הברור לכאורה עשוי להתמלא במי האוקיינוס ​​המתנדפים המתרוממים עד כמה מאות מטרים, ואז פתאום נעצר. כאשר האות האלחוטי פוגע בקו שבין האוויר הלח והיבש, המכשול יכול להתנהג כמו עדשה, לכופף את האות מהנתיב המיועד שלו ולמטה לתוך המים.

בגלל שבירה, הימים הנדירים שבהם הפארלונים יכולים להיות נראה מן היבשת לעתים קרובות הם הגרועים ביותר לתקשורת עם האיים. הרשת יצאה במהלך פרק זמן של מזג אוויר טוב רק בשבוע שעבר, אמר פוזאר.

שניהם אטמוספירה attenuation ואת שבירה לגרום אותות כדי לדעוך. המהנדסים התמודדו עם מספר שלבים, כולל שימוש באנטנות חזקות ובערוצים צרים. רדיו IEEE 802.11n יכול להשתמש בערוצים ברוחב של 40 מגה-הרץ, אך Pozar הגביל את רוחב הערוץ ל -10 מגה-הרץ, ויצר אות ממוקד יותר. זו מהירות הקורבן למרחק. "מכיוון שאנחנו הולכים על פני 50 ק"מ של מים, אני מאוד שמרנית, אז למעשה אני סובב את זה בחזרה רק על 12 מגה", אמר פוזאר. רדיו הם הבריח את הבסיס של המגדלור מחובר לנתב שנבנה סביב המיינבורד תקשורת Soekris הנדסה, בתורו מתג סיסקו Catalyst 2950 Ethernet. פוזאר ופיטרסון יכלו להקים רשת Wi-Fi נוספת בין המגדלור לבתי הביולוגים, אך הם בחרו בסיבים כפתרון מהיר ואמין יותר. הם מכניסים את הסיבים במצב יחיד במורד ההר לצד קו חשמל.

נקודת הגישה ל- Wi-Fi של 5.8GHz היא הקישור העיקרי, ה- Wi-Fi של 2.4GHz הוא הגיבוי, והציוד הישן יותר של רשת הסלולר של הסייסמולוגים הוא החזרה לכך, אמר פוזאר. זה ההתקנה של דלק כמעט כל דבר דיגיטלי שקורה על Farallones, כולל דיווחי חיות בר, בלוגים, גלישה באינטרנט ו- VoIP (Voice over Internet Protocol) על שירות VoicePulse. פוזאר מעריך את זמן הפעילות ב -98% יותר מ -98%>

"מעולם לא היה יום שבו האינטרנט כבר ירד לגמרי", אומר ברדלי.

האקדמיה למדעים שמחה גם בביצוע מצלמת האינטרנט שלה, המספקת 30 מסגרות לשנייה של וידאו בחדות גבוהה באמצעות 512K bps של קישור ה- Wi-Fi. חוקרים באקדמיה, הדגים, שירות חיות הבר ומצפה הכוכבים של ציפור והרחיקו את המצלמה מרחוק."אנשים היו נרגשים לקבל הצצה של האי," אמרה Kathi Koontz, מנהל הפרויקט באקדמיה. "אף אחד מהציבור לא יכול להציב כף רגל פיזית על האי, אז זה נותן לאנשים השקפה ייחודית שהם לא הצליחו להשיג קודם לכן". האקדמיה מתכוונת לשדרג את מצלמת האינטרנט להגדרה גבוהה יותר (צריכת 1M bps) ולהשתמש בה בתערוכה זמנית על הפארלונים במוזיאון שלה, אומר קונטץ.

הפרויקט כולו, במימון האקדמיה למדעים, עלה פחות מ 10,000 דולר, אמר פוזאר. העיר של סן פרנסיסקו תרם שטח מגדל על טווין פיקס עבור אנטנות היבשת גישה לרשת סיבים שלה עבור backhaul משם. ארכיון האינטרנט, בברקלי, תורם את מעבר האינטרנט לרשת.

למרות כל התמיכה המוסרית והפיננסית, הקמה ועבודה ברשת היו פרויקט IT מאתגר במיוחד, על פי פוזאר. בעונת הקינון של הציפורים נדרשים כובעים קשיחים להגנה מפני צוללות, ובגדי מגן נדרשים כדי למנוע את הצניחה החריפה של הציפורים, הוא אמר.

הפרויקט היה גם תרגיל בהכנה. מין דמיון למשימות של אפולו ירח, "אמר פוזאר. "אתה חייב להיות הכל ארז ולקחת הכל שם בחוץ שאתה יכול, ולצפות כל סוג של מגירה, כי אין רדיו Shack על האי."

בגלל הלוגיסטיקה המורכבת של מקבל נסיעה בסירה אל איים ומחכים למזג האוויר הנכון, זה יכול לקחת חודשים כדי לחזור אל Farallones אם משהו השתבש, אמר Pozar. כאמצעי זהירות, הוא הקים את מכשירי הרדיו לאיים ובדק אותם על גבעה בסן פרנסיסקו לפני שהוציא אותם למתקן. עם זאת, פוזאר, שאמר כי עבד כמהנדס שידור רדיו בדלתא בצפון קליפורניה, הקים גישה לאינטרנט בפרויקטי דיור בעלי הכנסה נמוכה בסן פרנסיסקו והחל את ספק שירותי האינטרנט הראשון של העיר, אין לו שום חרטה. "הפראלונים היו פשוט גרזן קיצוני כל כך", אמר פוזאר.