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Red nublada

Red nublada

El más ambicioso y fantástico de todos los proyectos de telecomunicaciones modernos promete una conexión asequible METRO.una red global de cientos de miles de personas en rincones remotos del planeta.

Quién tiene acceso a Internet ahora

En 2017, poco más de la mitad de la población del planeta tenía acceso a Internet. Según Internet World Stat, el mayor número de usuarios de Internet en relación con la población de la región se concentra en Europa y América del Norte (80,2% y 88,1%, respectivamente), mientras que las tasas más bajas se encuentran en Asia y África (46, 7% y 31,2%). Estas áreas se caracterizan por un bajo nivel de vida, terrenos difíciles e infraestructura de telecomunicaciones subdesarrollada.

Para esos lugares, la comunicación por satélite sigue siendo la única forma de conectarse a Internet, pero sigue siendo cara. Demasiado caro para las personas de los países en desarrollo. Si bien Elon Musk, que dirige la empresa espacial privada SpaceX, planea crear una nueva red satelital para que el servicio esté disponible, los principales actores del mercado están probando nuevas formas de expandir su infraestructura de Internet.

Repetidores flotantes Proyecto Loon

Project Loon nació de una idea de una de las empresas Alphabet Inc., un holding que incluye a Google. La idea que se originó en el laboratorio experimental «X» difícilmente puede llamarse de otra manera que una idea ambiciosa. Los ingenieros estrechamente asociados con Google proponen implementar redes inalámbricas en áreas gigantes sin la necesidad de una infraestructura terrestre permanente y costosas líneas de comunicación. La esencia del proyecto está encriptada en el nombre derivado del inglés «globo»: un globo, aerostato.

Desde 2013, los ingenieros de Google han planeado «entregar» Internet a los usuarios mediante transmisores instalados en globos de alto vuelo. Las esferas desarrolladas por ellos con un diámetro de 15 y una altura de 12 metros alcanzan una altura de 18-25 kilómetros en la atmósfera superior, donde ni pájaros ni aviones vuelan, pero el viento sopla constantemente.

La estratosfera tiene múltiples capas y las corrientes de aire a diferentes altitudes varían mucho en velocidad y dirección. Además, son bastante estables y predecibles. Google está aprendiendo a utilizar esta propiedad de la estratosfera para controlar los globos de telecomunicaciones.

Ninguno de los globos del Proyecto Loon tiene motor. La mayor parte del globo está lleno de helio, pero al bombear aire al segundo tanque, el globo puede ajustar la altitud de vuelo y moverse entre las corrientes de aire en busca de un viento favorable.

Cada avión del Proyecto Loon lleva paneles solares, baterías suficientes para alimentar la electrónica a bordo durante la noche, transceptores para comunicaciones terrestres y otros globos, y un paracaídas en caso de falla. Todos estos componentes están protegidos de la radiación solar y las bajas temperaturas.

El laboratorio X planea volar miles de transmisores. Juntos forman una red de comunicación en la que los globos ubicados en las proximidades de una estación base terrestre transmiten una señal a un abonado a lo largo de una cadena. Por lo tanto, según los cálculos de la compañía, al conectar los globos a una estación base en una región relativamente próspera de África, como Johannesburgo, Project Loon podrá desplegar una red inalámbrica en la mayor parte del continente.

Si durante los primeros experimentos se tardaban unas 12 horas en lanzar el globo, a pesar de no haber pasado más de unos días en el aire, ahora, con la ayuda de un lanzador móvil, formado por una grúa de 16 metros y varios parabrisas, el los ingenieros lanzan una pelota a la vez cada 30 minutos. El tiempo de vuelo sin escalas del globo del Proyecto Loon aumentó a 100 días. Además, Google planea extender la vida útil de la pelota.

Fuente: https://x.company/loon/

Durante mucho tiempo, el principal problema del proyecto se consideró la imposibilidad de organizar una distribución uniforme de globos con repetidores sobre el territorio que requiere una conexión a Internet, pero el laboratorio «X» ha demostrado que esto es bastante realista.

Los globos del Proyecto Loon ya han pasado el «bautismo de fuego». En mayo de 2017, se utilizaron para restablecer la comunicación después de las inundaciones en Perú, y los globos también proporcionaron comunicación en áreas del país donde no había señal incluso antes de la inundación.

En octubre de 2017, la gente de Google repitió una operación similar para restablecer la conectividad después del huracán en Puerto Rico. Gracias al Proyecto Loon, más de 100.000 residentes del país han tenido acceso a la Red. Los globos llegaron con viento favorable desde una plataforma de lanzamiento en Nevada, a 5.000 kilómetros de Puerto Rico.

Los residentes del país afectado por las inundaciones han recibido comunicaciones LTE, pero con una serie de restricciones. La red permitía enviar mensajes de texto y conectarse a Internet a velocidades reducidas, pero no admitía llamadas de voz. Sin embargo, esto se debió al hecho de que las torres supervivientes de los operadores de telecomunicaciones locales iban a utilizarse como estaciones base. Los globos desplegados en condiciones menos extremas proporcionarán velocidades de comunicación equivalentes a las redes celulares convencionales. Idealmente, no hay necesidad de antenas de tierra adicionales.

Haz el mundo más abierto Águila

El proyecto rival es propiedad de Facebook. La red social también se basa en la entrega de transmisores por vía aérea, pero la empresa de Mark Zuckerberg no se basa en globos, sino en vehículos aéreos no tripulados. Los detalles del proyecto son tan impresionantes como la iniciativa Project Loon.

UAV Aquila, «águila» en latín, tiene una envergadura de un Boeing 737, 34 metros, pero pesa alrededor de 450 kilogramos. El fuselaje del dron ultraligero está hecho de espuma envuelta en fibra de carbono multicapa. El material resultante es tres veces más resistente que el acero y más ligero que el aluminio. La mayor parte de la masa del dispositivo no cae sobre la carcasa o la electrónica, sino sobre las baterías integradas. Están diseñados para suministrar energía al aparato durante 14 horas.

Fuente: Facebook

Durante el día el Águila tiene que trepar 28 kilómetros para recargar sus baterías y por la noche, para ahorrar energía, se desliza lentamente hasta una altitud de 18 kilómetros. Esta estrategia limita el consumo de energía diario del dron a unos 5.000 vatios, lo que equivale, por ejemplo, a tres potentes secadores de pelo.

Como en el caso del Proyecto Loon, la conexión a la red inalámbrica será proporcionada por una estación base terrestre. Su señal se transmitirá de un dron a otro hasta que llegue al suscriptor. Sin embargo, la forma misma de difundir información que está desarrollando Facebook hoy resulta avanzada. La tecnología se llama Free Space Optics (FSO), línea de comunicación óptica atmosférica. Implica el uso de láseres infrarrojos seguros y receptores ópticos para la transmisión de señales. Como fibra óptica, solo que sin cables.

Crear una red de telecomunicaciones láser entre drones voladores no es una tarea trivial, pero Facebook dice que ya ha logrado suficiente precisión de enfoque láser para golpear una moneda desde una distancia de más de 17 kilómetros.

Las complicaciones están justificadas porque los láseres son órdenes de magnitud más rápidos que las velocidades de datos inherentes a los transmisores de radio convencionales. Varias fuentes proporcionan cifras entre 10 y 30 megabits por segundo.

Fuente: Facebook

Pero el sistema también tiene inconvenientes. Los suscriptores necesitarán estaciones receptoras especiales. La comunicación funciona solo en condiciones visuales y la estabilidad de la conexión UST depende de las condiciones climáticas. Las nubes y la niebla pueden interferir con la transferencia de datos. Al parecer, por este motivo, los drones también deberían estar equipados con transmisores LTE y Wi-Fi.

Facebook está creando un canal de comunicación completamente nuevo, por lo que no debería sorprender que los ingenieros de la compañía se hayan quedado atrás de Lab X, que hasta ahora se basa en tecnología común y probada. Los creadores de Aquila todavía tienen una serie de problemas por resolver.

Por lo tanto, el esquema de la aeronave impone severas restricciones sobre el peso del vehículo aéreo no tripulado. En el proceso de prueba queda por encontrar el equilibrio óptimo entre la capacidad de carga del vehículo, la capacidad de la batería a bordo y el consumo de energía de la electrónica. Dado que el Eagle tiene un área de celda grande, el dron es más propenso a las turbulencias que los globos de Google y, por supuesto, mantiene menos altitud. El ala necesita ser mejorada, debería soportar mejor las cargas que surgen en vuelo.

Fue la combinación de construcción ligera y viento fuerte lo que provocó el accidente que puso fin al primer vuelo del Eagle en junio de 2016. Se llevó a cabo en modo automático y duró una hora y media. El UAV no se elevó por encima de los 700 metros, pero aún sufrió por el viento, que interrumpió el procedimiento de aterrizaje y causó daños en el ala.

Después de investigar el incidente, el dron despegó nuevamente en mayo de 2017 y esta vez fue probado sin incidentes. La altitud máxima de vuelo ha aumentado a un kilómetro. Cabe señalar que hasta ahora solo estamos hablando de probar la celda. Facebook aún no ha intentado transmitir información desde el UAV a tierra a través de un canal de comunicación óptica. Por lo tanto, los tiempos de implementación se estiman cuidadosamente y de manera muy aproximada. Ya que hablamos del período de 2020 a 2022.

¿Para quién es el futuro?

Alphabet tiene como objetivo proporcionar acceso básico a Internet en todo el mundo lo más rápido posible, mientras que la idea de Facebook, aunque más compleja de implementar, tiene el potencial de llevar el acceso a Internet de banda ancha a los confines del mundo.

El interés de las empresas por lanzar antenas repetidoras al aire no deja de tener interés. Los gigantes de Internet están luchando por una nueva audiencia para sus servicios, como cualquier otro actor del mercado, solo que sus iniciativas son globales para adaptarse al tamaño de las empresas.

No importa qué tecnología sea la primera en volverse comercialmente viable y económicamente viable. Ambos proyectos son fundamentales para los residentes de regiones donde Internet no está disponible y tienen el potencial de beneficiar a toda la humanidad.