Wi-Fi přináší Windblown Kalifornské ostrovy na webu

Hardyský tým biologů umístěný na Farallonských ostrovech, nepatrné množství výjevů v Pacifiku jen na západ od San Francisca, trpí spousty nepříjemností.

Koneckonců žijí na ostrovech složených převážně kamení, pití filtrovaných dešťových vod a využívání solární energie, která se zhoršuje v krátkých zimních dnech. Jen aby se dostali na ostrov a zpátky, spoléhají na skupinu soukromých lodních kapitánů, kteří jsou ochotni plavit 47 kilometrů (28 mílí) úsek oceánu mezi městem a ostrovy a pak mají své lodě zvednuté na břeh na jeřábu. Farallones nemají žádný přístav, protože nikdo nepřežil vítr a drsné moře, podle Russ Bradley, který pracuje na ostrovech asi 18 týdnů roku jako manažer programu Farallones pro Point Bird Observatory.

V některých ohledech, Farallones se cítí více než 28 mil od civilizace, podle Bradleye. "Jen doprava a logistika práce a bydlení je sama o sobě celá výzva," řekl.

Ale za uplynulý rok, obyvatelé dvou malých obnovených domů z roku 1870, které tvoří lidskou bytost osídlení na ostrovech se těšilo rychlejšímu přístupu k internetu než mnoho obyvatel silně drátového San Franciska, které mohou vidět za jasného dne. Obyvatelé ostrova se obvykle pohybují mezi 6Mbps (bitů za sekundu) a 12Mbps, což je na konci pro typické připojení kabelového modemu. Dokonce mají vlákno přímo do svých domovů, což je luxus, který mnohí obyvatelé USA stále čekají.

Rozdíl je v tom, že vlákno na Farallonech končí na vrcholu Lighthouse Hill - skutečně strmý, skalnatý vrchol téměř 370 stop kde je zapojen do vyhrazené sítě Wi-Fi s bodovým bodem 50 km.

Použitím přístupových bodů, zvláštní antény, modelování počítačů a některých pokusů a omylů, dva místní veteráni internetu přinesli širokopásmové připojení na místo, kde těsnění převyšuje lidi. Vhodně to dělali hlavně kvůli pečetě a pro další mořské savce a ptáky, které obývají Farallones, pevně chráněnou přírodní rezervaci, která je domovem největší kolonie mořských ptáků na kontinentální Americe. o tom, že americká služba pro ryby a divokou zvěř, Kalifornská akademie věd v San Francisku a nezisková observatoř Bird Point Reyes v nedaleké okrese Marin rozhodla, že ostrovy potřebují lepší digitální záchrannou linku. Internetoví průkopníci Tim Pozar a Matt Peterson se spojili, aby navrhli a postavili systém, který žil v dubnu 2009. Na ostrovech jsou lidé po celý rok, ale nikdy více než osm, mezi biologickými pracovníky a stážisty. Kromě toho, že je udržuje v kontaktu se světem během šest týdnů nebo více času na ostrovech, síť nese kritické údaje o stavu místních volně žijících živočichů a podporuje webovou kameru na plný úvazek pro výzkum a vzdělávání veřejnosti.

předchozí metody komunikace o společnosti Farallones nemohly podporovat vše, alespoň ne spolehlivě, podle Bradleyho, který od roku 1998 pracuje na ostrově. V té době byla jedinou hlasovou linkou obousměrná VHF námořní rádio. Mohlo by se dostat ke konvenčním telefonům na pevnině, ale rozhovory byly neprůstřelné, řekl.

"Museli jste stisknout toto tlačítko, když jste mluvili, a pak ho uvolněte a zpožděte o dvě sekundy, než může druhá osoba mluvit, "Řekl Bradley. To obvykle vyžadovalo rychlé vysvětlení systému osobě na druhém konci linky. Ještě horší bylo, že používání rádia znamenalo pěší turistiku až k majáku, kde byl vybudován s přímým pohledu na hasičskou stanici na pevnině.

Asi před čtyřmi lety seismologové z UC Berkeley upgradovali internetový přístup společnosti Farallones aby mohli sledovat pohyby chyb San Andreas porovnáním údajů GPS (Global Positioning System). Ostrovy sedí na opačné straně poruchy od San Franciska.

Seismologové založili na majáku a na budovu na straně San Franciska směrem na moře spotřebitelské směrovače Wi-Fi. Tento systém je stále na svém místě, ale nikdy nebyl velmi rychlý nebo spolehlivý, podle Bradleyho. To také mělo tendenci k havárii - doslova - proto, že montáž antény nemohla odolat počasí.

Pozar a Peterson přistupovali k výzvě metodicky, ale dokonce museli vyměnit svoji první sadu rádií. Současný systém, který se používá od listopadu, je podle Bradleyho nejlepší.

Srdcem sítě je dlouhé spojení Wi-Fi mezi základnou majáku Farallones a věží na jednom z nejvyšších bodů San Francisco, na Twin Peaks. Propojení má na každém konci dva radiostanice IEEE 802.11n, z nichž jeden pracuje ve frekvenčním pásmu 5,8 GHz a druhý v pásmu 2,4 GHz. Radiokomunikační zařízení od společnosti Ubiquiti běží na síti přes Ethernet a spotřebovávají 8 wattů nebo méně elektrické energie nižší než typické přístupové body pro podniky. Rádio 5,8 GHz využívá technologii 2x2 MIMO (více vstupů, více výstupů) pro zvýšení výkonu. 2.4GHz rádio má jeden konektor pro anténu.

Teoreticky může rádio 802.11n s 2x2 MIMO dosahovat propustnosti více než 300Mbps. Fibre běžící po boku Lighthouse Peak by to mohlo snadno zvládnout, ačkoli ethernetový přepínač používaný v rádiích je omezen na 100Mbps. Nicméně dva problémy zabránila Pozarovi a Petersonovi v tom, aby vytvořili širokopásmové připojení, které by zajistilo, že on-line hráči na pevnině skutečně žárlí. Jedním z nich je atmosférický útlum, při kterém může být signál přenášen ze země na ostrov narušen podmínkami jako je deště nebo mlha. Více než 50 km mohou tyto podmínky oslabit signál a zvláště mlha je dobře známým rysem pobřeží v San Francisku.

Související problém, nazývaný refrakce, se může objevit i za těch nejlepších podmínek. Když je mezi San Franciscem a Farallonesem teplé a slunečné, zdánlivě čistý vzduch může být naplněn odpařující se oceánskou vodou, která se zvedne na několik set metrů, pak se najednou zastaví. Když bezdrátový signál narazí na linii mezi vlhkým a suchým vzduchem, bariéra se může chovat jako čočka, ohýbat signál ze zamýšlené cesty a do vody.

Vzhledem k lomu mohou být vzácné dny, kdy může být Farallones viděné z pevniny jsou často nejhorší pro komunikaci s ostrovy. Síť vyšla během pěkného počasí jen minulý týden, řekl Pozar.

Atmosférický útlum i refrakce způsobují ztrátu signálu. Inženýři řešili tyto problémy několika kroky, včetně používání silných antén a úzkých kanálů. Rádio IEEE 802.11n může používat kanály o šířce až 40Mhz, ale Pozar omezil šířku kanálu na 10MHz, čímž vytvořil více zaměřený signál. Tato obětovaná rychlost na dálku

"Protože my jdeme přes 50 kilometrů vody, jsem extrémně konzervativní, takže jsem to skutečně zalomil pouze na zhruba 12 megabitů," poznamenal Pozar. radiostanice jsou přišroubovány k základně majáku a jsou připojeny k routeru, který je postavený na hlavní desce komunikace společnosti Soekris Engineering a následně na přepínač Cisco Catalyst 2950 Ethernet. Pozar a Peterson mohli založit další síť Wi-Fi mezi majákem a domy biologů, ale rozhodli se pro vlákno jako rychlejší a spolehlivější řešení. Umístili jednovidové vlákno přímo pod horou podél napájecí sítě.

5.8GHz Wi-Fi přístupový bod je primární spojení, 2.4GHz Wi-Fi je záloha a starší bezdrátové LAN seismologové zařízení je to, co je v pohotovosti, řekl Pozar. Toto nastavení poháří téměř vše, co se děje na Farallones, včetně zpráv o přírodě, blogování, surfování po síti a VoIP (Voice over Internet Protocol) na službě VoicePulse. Pozar odhaduje dostupnost na více než 98 procent

"Nikdy nebyl den, kdy byl Internet zcela nabitý," řekl Bradley.

Akademie věd také spokojila s výkonem své webové kamery, která poskytuje 30 snímků za sekundu videa s vysokým rozlišením s rozlišením 512 Kb / s Wi-Fi. Vědci z akademie, služba Ryba a divočina a observatoř ptáků se pohybují a zoomují kamery na dálku.

"Lidé byli nadšeni, že se na ostrov objevili," řekla Kathi Koontzová, projektová manažerka na akademii. "Žádný člen veřejnosti nemůže na ostrově fyzicky postavit nohu, a tak dává lidem jedinečný pohled, že dříve nebyli schopni dostat." Akademie nyní plánuje aktualizovat webovou kameru na vyšší rozlišení (spotřebovávající 1M bps) a využít ji na dočasné výstavě o Farallonech v muzeu, uvedl Koontz.

Celý projekt, financovaný Akademií věd, stojí méně než 10.000 dolarů, řekl Pozar. Město San Francisco darovalo věžový prostor na Twin Peaks pro kontinentální antény a přístup do své optické sítě pro backhaul odtud. Internetový archiv v Berkeley věnuje internetový přenos sítě.

Navzdory veškeré morální a finanční podpoře bylo založení a práce na síti obzvláště náročným IT projektem, jak uvedl Pozar. Během hnízdní sezóny ptáků jsou k ochraně proti potápění potápěče potřeba tvrdé klobouky a ochranný oděv je zapotřebí, aby se zabránilo roztřeseným výkalům ptáků.

Projekt byl také cvičením v přípravě. něco podobného k poslání Apollo měsíce, "řekl Pozar. "Musíš mít všechno zabalené a vzít všechno, co můžeš, a očekávat každou možnou událost, protože na ostrově není žádná rádiová chatka."

Vzhledem k komplexní logistice, jak dostat loď na cestu ostrovů a čekání na správné počasí, mohlo by to trvat několik měsíců, než se dostanou zpět do Farallones, pokud se něco pokazí, řekl Pozar. Jako preventivní opatření založil rádio pro ostrovy a vyzkoušel je na kopci v San Francisku, než je vytáhl pro instalaci. Přesto, Pozar, který říká, že pracoval jako inženýr rozhlasového vysílání v deltě severní Kalifornie, založil internetový přístup k projektům bydlení s nízkými příjmy v San Francisku a zahájil první ISP, nemá lítost.

"Farallones byl takový ultra-cool hack," řekl Pozar