A Wi-Fi a Windblown California Islands-ot az interneten

A Farallon-szigeteken állomásozó szigorú biológusok, a San Franciscó-i nyugati partvidék csendes-óceáni kanyarulata rendkívül sok kellemetlenséget szenved.

Végül is a szigeten élő szigeteken élnek többnyire sziklákból, ivóvízzel szűrt esővízből és napsütésből, amely a téli rövid napok alatt zuhan. Csak azért, hogy kimenjenek a szigetre és vissza, egy hajóparancsnokok zenekarára támaszkodnak, akik hajlandóak a 47 kilométeres óceánszakaszra vitorlázni a város és a szigetek között, majd hajóikat felemelni a partra egy daruval. A Farallonoknak nincs dokkjuk, mert Russ Bradley, aki a szigeteken 18 hetet tölti a szigeteken, mint Farallones programvezetője a Point Reyes Bird Observatory számára, egyik sem élne túl a szél és a durva tengereken.

Bizonyos szempontok, a Farallones úgy érzi, több mint 28 mérföldre van a civilizációtól, Bradley szerint. "Csak a szállítás és a logisztika a munka és az élet itt van egy egész kihívás önmagában", mondta. "De az elmúlt egy évben, a lakosság a két kis, helyreállított 1870-es otthonok, amelyek az emberi a szigeteken elért település gyorsabb internetelérést élvezett, mint a magasan kötött San Francisco-i lakosok, akiket tisztán látnak. A sziget lakói általában 6M bps (bites / másodperc) és 12M bps között érkeznek, ami egy tipikus kábelmodemes csatlakozás csúcsa. Még a rostok is egyenesen otthonukba járnak, a luxus sok amerikai lakos még mindig aggodalmasan várja.

A különbség az, hogy a Farallones szálak a Lighthouse Hill tetején végződnek - valójában egy meredek, sziklás csúcs közel 370 láb magas, ahol egy dedikált, 50km-es pont-pont Wi-Fi hálózathoz van csatlakoztatva.

Az off-the-shelf hozzáférési pontok, speciális antennák, számítógépes modellezés, néhány próba és hiba, két helyi internetes veterán a szélessávot olyan helyen helyezték el, ahol a pecsétek meghaladják az embereket. Megfelelően ezt elsősorban a pecsétek kedvéért tették, és a többi tengeri emlősnek és a madaraknak, amelyek a Farallonokban élnek, egy szigorúan védett vadon élő állatok megőrzésére, amely a kontinentális USA legnagyobb tengeri madárházának ad otthont.

A Farallones hálózat jött a San Francisco-i California Kaliforniai Tudományos Akadémián és a közeli Marin megyei Nonprofit Point Reyes Bird Observatory után arról döntöttek, hogy a szigeteknek egy jobb digitális élettartamra van szükségük. Az internet úttörői, Tim Pozar és Matt Peterson összefogtak a 2009 áprilisában megkezdett rendszer tervezésével és felépítésével. A szigeteken évek óta vannak emberek, de egyszerre csak nyolcan, a személyzet biológusai és a gyakornokok között. Amellett, hogy folyamatosan kapcsolatban állnak a világgal a szigeteken legalább hat hétig tartó szünetek alatt, a hálózat kritikus adatokat szolgáltat a helyi vadon élő állatok állapotáról, és támogatja a teljes idejű webkamerát a kutatás és a közművelődés számára.

a Farallones korábbi kommunikációs módszerei nem támogathattak mindent - legalábbis nem megbízhatóan -, mivel Bradley 1998 óta dolgozik a szigeteken. Ez idő alatt az egyetlen hangvonal volt egy kétirányú VHF tengeri rádió. A kontinensen hagyományos telefonokat érhetett el, de a beszélgetések kínosak voltak, azt mondta.

"Ezt a gombot addig kellett lenyomnia, amíg beszéltél, majd engedje el, és két másodperces késéssel rendelkezzen, mielőtt a másik beszélhetne - mondta Bradley. Ez általában a rendszernek a sor másik végénél lévő személyére való gyors végrehajtását követelte. Még ennél is rosszabb a rádió használata a kirándulást a világítótoronyig jelentette, ahol egy közvetlen látószöggel állították elő a szárazföldön egy tűzoltóállomásra.

Négy évvel ezelőtt az UC Berkeley szeizmológusai frissítették a Farallones internetes hozzáférését így követhették a San Andreas-hiba mozgását a GPS (Global Positioning System) adatok összehasonlításával. A szigetek a San Francisco-i hiba másik oldalán ülnek.

A szeizmológusok létrehozták a fogyasztói Wi-Fi routereket a világítótoronyon és egy épületen, San Francisco tengerpartján. Ez a rendszer még mindig működik, de Bradley szerint soha nem volt nagyon gyors vagy megbízható. Azt is szokta ütközni - szó szerint -, mert az antenna rögzítése nem tudta felállni az időjárást.

Pozar és Peterson módszeresen közelítettek a kihíváshoz, de még ki kellett cserélni az első rádiót. A november óta használatos jelenlegi rendszer a Bradley szerint még mindig a legjobb.

A hálózat szíve a Farallones világítótorony alapja és a torony egyik legmagasabb pontja között a hosszú Wi-Fi kapcsolat San Francisco, a Twin Peaks-en. A kapcsolat két IEEE 802.11n rádióval rendelkezik mindkét végén, amelyek közül az egyik az 5.8 GHz-es frekvenciatartományban, a másik pedig a 2.4 GHz sávban működik. Az Ubiquiti rádiók mindegyike Power over Etherneten működik, és 8 watt vagy annál kevesebb áramot fogyaszt, alacsonyabb, mint a hagyományos vállalati hozzáférési pontok. Az 5.8 GHz-es rádió 2x2 MIMO (többszörös, többszörös) technológiát használ a nagyobb átviteli teljesítmény érdekében. A 2,4 GHz-es rádió egy antenna csatlakozóval rendelkezik.

Elméletileg egy 802.11n 2x2-es MIMO rádió képes több mint 300M bps teljesítményt biztosítani. A Lighthouse Peak oldalán futó rost könnyen kezelheti azt, bár az Ethernet kapcsoló a rádiókkal való használatra 100M bps-ig korlátozódott.

Mindazonáltal két probléma megakadályozta a Pozar és a Peterson számára, hogy szélessávú kapcsolatot létesítsenek, amely a kontinens online szerencsejátékosai számára valóban féltékeny. Az egyik a légköri csillapítás, amelyben a szárazföldről a szigetre áthaladó jel torzulhat olyan körülmények között, mint az eső vagy a köd. Több mint 50 km, ezek a körülmények gyengíthetik a jeleket, és különösen a köd a San Francisco-i partvidék jól ismert jellemzője.

A kapcsolódó probléma, a visszaverődésnek a legjobb körülmények között is előfordulhat. Amikor San Francisco és a Farallones között meleg és napsütéses, a látszólag tiszta levegőt feltölti az óceáni víz elpárolog, amely néhány száz lábra emelkedik, majd hirtelen megáll. Amikor a vezeték nélküli jel eléri a vonalat a nedves és a száraz levegő között, a gát úgy működhet, mint egy lencse, hajlítsa le a jelet a tervezett útvonalról és lefelé a vízbe.

A fénytörés miatt azok a ritka napok, amikor a Farallones lehet a szárazföldről gyakran a legrosszabb a kommunikáció a szigetekkel. A hálózat csak a múlt héten jött ki jó időjárási körülmények között, mondja Pozar.

Mind a légköri csillapítás, mind a refrakció a jelek elhalványulását okozza. A mérnökök több lépésben kezelték ezeket a problémákat, beleértve az erős antennákat és a keskeny csatornákat. Az IEEE 802.11n rádió 40MHz-es csatornákat is használhat, de a Pozar a csatorna szélességét 10MHz-re korlátozta, és egy sokkal célzottabb jelet hoz létre. Ez feláldozta a távolságot.

"Mivel 50 kilométernyi vizet megyünk, rendkívül konzervatív vagyok, tehát hát mindössze 12 megabit volt" - mondta Pozar. a rádiókat a világítótorony aljára csavarják, és egy Soekris Engineering kommunikációs tábla köré épülő útválasztóhoz, illetve egy Cisco Catalyst 2950 Ethernet kapcsolóhoz kapcsolják. Pozar és Peterson egy másik Wi-Fi hálózatot hozhatott létre a világítótorony és a biológusok háza között, de gyorsabb, megbízhatóbb megoldást választottak a rostoknak. Az egyirányú szálat a villamos vonal mentén, a hegyen helyezik el.

Az 5,8 GHz-es Wi-Fi hozzáférési pont az elsődleges kapcsolat, a 2,4 GHz-es Wi-Fi a biztonsági másolat, és a szeizmológusok régebbi vezeték nélküli LAN-eszközei a visszaesés erre, Pozar mondta. Ez a beállítás közelíti meg a Digital Farallonokon a digitalizálást, beleértve a Wildlife riportokat, a blogokat, a webes szörfözést és a VoicePulse szolgáltatáson belüli VoIP-t (voice over Internet Protocol). Pozar becslése szerint több mint 98 százalékos rendelkezésre állást biztosít.

"Soha nem volt olyan nap, amikor az internet teljesen le volt merülve" - ​​mondta Bradley.

A Tudományos Akadémia is elégedett volt webkamera teljesítményével, amely 30 közel-nagyfelbontású videó másodpercenkénti képkockája, a Wi-Fi kapcsolaton keresztül 512K bázispontos sebességgel. Az Akadémia kutatói, a Hal- és Vadvédelmi Szolgálat és a madármegfigyelő elmozdulnak és zoomolják a kamerát távolról.

"Az emberek örömmel vettek egy pillantást a szigetre" - mondta Kathi Koontz, az Akadémia projektmenedzsere. "A nyilvánosság egyetlen tagja sem tud fizikailag megállni a szigeten, így egyedülálló képet nyújt az embereknek, hogy korábban nem tudtak élni." Az Akadémia azt tervezi, hogy a webkamerát magasabb felbontásúvá teszi (1M bps), és ideiglenes kiállításon használja azt a múzeumban található Farallones-ról.

Az egész akadémia által finanszírozott projekt kevesebb, mint 10 000 dollár, mondta Pozar. A San Francisco város adományozott toronyhelyet a Twin Peaks-nál a szárazföldi antennák számára, és hozzáférést biztosított a szálhálózathoz a backhaul elé. Az internetes archívum a Berkeley-ben adományoz internetes átutalást a hálózathoz.

Az erkölcsi és anyagi támogatás ellenére a Pozar szerint különösen nagy kihívást jelentő informatikai projekt létezett a hálózat felállítása és a munkában. A madarak fészkelődési időszakában kemény kalapok szükségesek a merülési bombázás elleni védelemhez, és védőruházatra van szükség ahhoz, hogy megóvja a madarak csípős ürülékét. "

A projekt is előkészületben volt.

" I hasonlóan hasonlít az Apollo Hold küldetésekhez - mondta Pozar. "Mindent el kell töltened, és mindent el kell vinned, és mindenféle várakozást vársz, mert nincs rádiócsata a szigeten."

A komplex logisztika miatt egy hajóútra a szigeteken, és várja a megfelelő időjárást, hónapokig eltarthat, hogy visszalépjen a Farallonokba, ha valami rosszul ment, mondja Pozar. Elővigyázatosságként felállította a szigetek rádiót, és tesztelte őket egy San Franciscó-i dombon, mielőtt kihúzná őket a telepítéshez.

Mégis, Pozar, aki azt állítja, hogy rádióműsor-mérnökként dolgozott az északi Kaliforniai deltában, létrehozta az Internet-hozzáférést az alacsony jövedelmű ház-projektekben San Franciscóban, és megkezdte a város első internetszolgáltatóját, nem bánja.

"A Farallones csak egy ilyen hűvös hack" - mondta Pozar.