Wi-Fi Web'de Windblown California Adaları Koyar

San Francisco’nun hemen batısındaki Pasifik’te küçük bir çukur seti olan Farallon Adaları’nda bulunan biyologların cesur takımı çok sıkıntı çekiyor.

Sonuçta, onlar adalarda yaşıyorlar. Çoğunlukla kayalar, filtrelenmiş yağmur suyu içiyor ve kışın kısa günlerinde güneş enerjisi kullanıyor. Sadece adaya ve arkaya gitmek için, şehirle adalar arasındaki 47 kilometrelik okyanusun uzanmasını ve daha sonra teknelerinin kıyıya kaldırılmasını isteyen özel bir tekne kaptanlarına güveniyorlar. bir vinç üzerinde. Farallones'un rıhtıma sahip olmadığı için, 18 yıl boyunca Point Reyes Kuş Gözlemevi için Farallones program yöneticisi olarak çalışan adalarda çalışan Russ Bradley'e göre hiçbiri rüzgâr ve sert denizlerden sağ çıkamazdı.

Bazı yönlerden. Bradley'e göre Farallones uygarlıktan 28 mil uzağa daha fazla hissediyor. "Sadece çalışma ve burada yaşamak ve ulaşımın lojistik bir başlı başına bir meydan okumadır" dedi.

Ama geçen yıl ya da öylesine, insanı oluşturan iki küçük, restore edilmiş 1870'lerin evlerinin sakinleri adalardaki yerleşim, açık bir günde görebilecekleri çok kablolu San Francisco sakinlerinden daha hızlı internet erişimine sahip oldu. Adanın sakinleri genellikle 6M bps (saniyede bit) ve tipik kablo modem bağlantısı için yüksek uçta olan 12M bps arasında olurlar. Hatta evlerine kadar lifleri bile var, pek çok ABD sakinleri hala endişeyle beklemektedir.

Farkı, Farallonlardaki lifin Lighthouse Hill'in tepesinde sona ermesidir - aslında dik, kayalık bir tepe yaklaşık 370 feet yüksek - 50km uçtan uca Wi-Fi ağına bağlı.

Kullanıma hazır erişim noktaları, özel bir anten, bilgisayar modelleme ve bazı deneme ve hata, iki yerel internet gazisi Genişbantların insanlardan daha üstün olduğu bir yere geniş bant getirdiler. Fittingly, çoğunlukla mühürler uğruna yaptılar ve Farallonlarda yaşayan diğer deniz memelileri ve kuşları için, kıta ABD'nin en büyük deniz kuşu kolonisine ev sahipliği yapan sıkı korunan bir yaban hayatı korudu

Farallones ağı geldi ABD Balık ve Yaban Hayatı Servisi, San Francisco'daki California Bilimler Akademisi ve yaklaşık Marin County'deki kar amacı gütmeyen Point Reyes Kuş Gözlemevi'nin ardından, adaların daha iyi bir dijital yaşam çizgisine ihtiyaç duydukları zamana karar verildi. İnternet öncülerinden Tim Pozar ve Matt Peterson, 2009 yılının Nisan ayında hayata geçirilen sistemi tasarlayıp inşa etmek için bir araya geldi. Yıl boyunca adalarda insanlar var, ama bir kerede, personel biyologları ve stajyerler arasında sekizden fazla olmamalı. Adalar üzerinde altı hafta veya daha fazla süre boyunca dünyayla temas halinde olmalarına ek olarak, ağ yerel vahşi yaşamın durumu hakkında önemli veriler taşır ve araştırma ve halkı eğitmek için tam zamanlı bir web kamerasını destekler.

Farallones üzerindeki önceki iletişim yöntemleri, 1998'den beri adalarda stiller üzerinde çalışan Bradley'e göre, en azından güvenilir olmayan her şeyi desteklemiyordu. O zaman, tek ses hattı iki yönlü bir VHF idi. deniz telsizi. Anakaradaki geleneksel telefonlara ulaşabilirdi, ama konuşmalar garipti, dedi.

"Konuşurken bu düğmeye basmak zorunda kaldın, sonra serbest bırak ve diğer kişinin konuşabilmesi için iki saniyelik bir gecikme yaşa. "Bradley dedi. Bu, genellikle sistemin diğer ucundaki kişiye aceleyle ilgili açıklama gerektirdi. Daha da kötüsü, radyoyu kullanmak, ana karadaki bir itfaiye istasyonuna doğrudan bir görüş hattı ile yerleştirildiği deniz fenerine doğru yürüyüş anlamına geliyordu.

Yaklaşık dört yıl önce, UC Berkeley'den sismologlar Farallonların İnternet erişimini yükseltti. Böylece, GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi) verilerini karşılaştırarak San Andreas Fayı'nın hareketlerini izleyebilirler. Adalar San Francisco’dan gelen fayın diğer tarafında oturmaktadır.

Sismologlar, deniz feneri ve San Francisco'nun deniz tarafındaki bir binada tüketici Wi-Fi yönlendiricileri kurdular. Bu sistem hala yerinde ama Bradley'e göre çok hızlı ve güvenilir olmamıştı. Aynı zamanda, çarpma eğilimi - kelimenin tam anlamıyla - çünkü anten montajı hava şartlarına dayanamıyordu.

Pozar ve Peterson zorluğa metodik olarak yaklaştılar, ancak ilk radyo setlerini değiştirmek zorundaydılar. Kasım ayından beri kullanılmakta olan mevcut sistem, Bradley'e göre en iyisidir.

Ağın kalbi, Farallones fenerinin tabanı ile en yüksek noktalardan birinde bulunan bir kule arasındaki uzun Wi-Fi bağlantısıdır. San Francisco, İkiz Tepeler'de. Bağlantı, her biri 5.8GHz frekans aralığında ve diğeri 2.4GHz bandında çalışan iki IEEE 802.11n telsizine sahiptir. Ubiquiti'den gelen radyolar, her biri Ethernet üzerinden Power üzerinden çalışır ve 8 watt veya daha az elektrik tüketir, tipik işletme erişim noktalarından daha düşüktür. 5.8GHz radyo, daha fazla verim için 2x2 MIMO (çoklu giriş, çoklu çıkış) teknolojisini kullanır. 2.4GHz telsizin tek bir anten konnektörü var.

Teorik olarak 2x2 MIMO'lu 802.11n telsizi 300M bps'den daha fazla verim sağlayabilir. Lighthouse Peak'ın yan tarafındaki lif, Ethernet anahtarının olmasına rağmen bunu kolaylıkla halledebilir. Radyolar ile kullanılan 100M bps ile sınırlıdır.

Bununla birlikte, iki problem, Pozar ve Peterson'ın anakarada gerçekten kıskançlık yapan çevrimiçi oyuncular yaratacak bir geniş bant bağlantısı kurmasını engelledi. Bunlardan biri, karadan adaya giden bir sinyalin yağmur veya sis gibi koşullar nedeniyle bozulabileceği bir atmosfer zayıflamasıdır. 50 km'nin üzerinde, bu koşullar bir sinyali zayıflatabilir ve özellikle sis özellikle San Fransisco sahilinin iyi bilinen bir özelliğidir.

Refraksiyon adı verilen ilgili bir problem, en iyi koşullar altında bile meydana gelebilir. San Francisco ve Farallonlar arasında ılık ve güneşli olduğunda, görünüşte berrak hava, birkaç yüz metreye kadar yükselen buharlaşan okyanus suyu ile doldurulabilir, sonra aniden durur. Kablosuz sinyal nemli ve kuru hava arasındaki çizgiye çarptığında, bariyer, bir objektif gibi hareket edebilir, sinyali hedeflenen yoldan ve suya doğru bükebilir.

Refraksiyondan dolayı, Farallon'ların olabileceği nadir günler. Anakaradan bakıldığında genellikle adalarla iletişim kurmak en kötüsüdür. Şebeke, geçen hafta iyi bir hava dalgası sırasında dışarı çıktı, Pozar dedi.

Hem atmosferdeki zayıflama hem de kırılma sinyallerin solmasına neden oluyor. Mühendisler bu problemleri güçlü antenler ve dar kanallar da dahil olmak üzere birkaç adımla ele aldılar. IEEE 802.11n telsizi kanalları 40Mhz kadar geniş bir alanı kullanabilir, ancak Pozar daha genişletilmiş bir sinyal yaratarak kanal genişliğini 10MHz ile sınırlandırdı. Uzaklık için bu fedakarlık hızı.

"Çünkü 50 kilometreden fazla suya gidiyoruz, son derece muhafazakârım. Bu yüzden aslında bunu sadece yaklaşık 12 megabite çevirdim," dedi Pozar.

Telsizler, deniz fenerinin tabanına vidalanmış ve bir Soekris Engineering haberleşme anakartı ve bir Cisco Catalyst 2950 Ethernet anahtarının etrafında inşa edilen bir yönlendiriciye bağlanmıştır. Pozar ve Peterson, deniz feneri ve biyologların evleri arasında başka bir Wi-Fi ağı kurmuş olabilirler, fakat daha hızlı, daha güvenilir bir çözüm olarak fiber tercih ettiler. Tek modlu fiberleri bir güç hattının yanında dağın aşağısına yerleştirdiler.

5.8GHz Wi-Fi erişim noktası birincil bağlantıdır, 2.4GHz Wi-Fi yedeklemedir ve sismologların eski kablosuz LAN donanımıdır. Bunun geri dönüşü, Pozar dedi. Bu kurulum, Farallones'da gerçekleşen, VoicePulse hizmetindeki vahşi yaşam raporları, bloglama, İnternet'te gezinme ve VoIP (Internet Protokolü üzerinden ses) dahil olmak üzere, neredeyse her şeyi dijital hale getirir. Pozar, yüzde 98'in üzerinde çalışma sürelerini tahmin ediyor.

"İnternetin tam olarak bitmediği bir gün hiç olmamıştı," diye belirtti Bradley.

Bilimler Akademisi, web kamerası performansından da memnun kaldı. Wi-Fi bağlantısının 512 K bps'sini kullanarak yüksek tanımlı videonun saniyedeki kare sayısı. Akademi, Balık ve Yaban Hayatı Servisi'ndeki araştırmacılar ve kuş gözlem merkezi, kamerayı uzaktan hareket ettirip yakınlaştırıyor.

Akademi proje yöneticisi Kathi Koontz, "İnsanlar adaya bir bakış atmak için heyecanlandılar," dedi. "Halkın hiçbir üyesi fiziksel olarak adaya ayak basamaz, bu yüzden insanlara daha önce almadıkları benzersiz bir görünüm veriyor." Akademi şimdi web kamerasını yüksek tanıma (1M bps tüketen) yükseltmeyi ve onu müzesindeki Farallonlar hakkında geçici bir sergide kullanmayı planladığını söyledi.

Bilimler Akademisi tarafından finanse edilen projenin tamamı Pozar, 10.000 dolar. San Francisco Şehri, anakara antenleri için Twin Peaks'te kule alanı ve oradan geri dönüş için fiber ağına erişim izni verdi. Berkeley'deki İnternet Arşivi ağ için Internet transitini bağışladı.

Tüm ahlaki ve mali desteklere rağmen, ağ kurma ve çalışma konusunda özellikle zorlu bir BT projesi oldu, Pozar'a göre. Kuşların yuvalanma mevsimi boyunca, divebombing'e karşı korunmak için sert şapkalar gereklidir ve kuşların pisliklerini gidermek için koruyucu kıyafetlere ihtiyaç olduğunu belirtti.

Proje aynı zamanda hazırlık aşamasında da bir egzersizdi.

"I Pozar, “Apollo ay misyonlarına benziyor” dedi. "Herşeyi toplamanız ve alabildiğiniz her şeyi almanız ve her türlü beklenmedik durumu beklemeniz gerekir, çünkü adada bir Radyo Shack yoktur."

Bir tekneye binmenin karmaşık lojistiği nedeniyle Pozar, adalar ve doğru hava şartlarını beklerken, bir şeyler ters giderse Farallonalara geri dönmeleri zaman alabilirdi. Bir önlem olarak, adalar için radyolar kurdu ve onları San Francisco'da bir tepede test etmeden önce onları test etmek için kullandı.

Yine de, Pozar, Kuzey Kaliforniya deltasında bir radyo yayın mühendisi olarak çalıştığını söylüyor., San Francisco'da düşük gelirli konut projelerinde internet erişimini kurdu ve şehrin ilk ISP'sini başlattı, hiç pişmanlık duymadı.

"Farallonlar son derece havalı bir hackti," dedi Pozar.