Wi-Fi를 통해 캘리포니아의 섬을 웹에 노출

샌프란시스코 서쪽의 태평양 지역에있는 작은 섬세포 인 패럴 론 섬 (Farallon Islands)에 위치한 생물 학자 팀은 많은 불편을 겪고 있습니다.

결국 그들은 섬에 살고 있습니다. 대부분 바위로 이루어져 있으며, 여과 된 빗물을 마시고 겨울철 짧은 기간 동안 약 해지는 태양 에너지를 사용합니다. 섬으로 돌아 가기 위해, 그들은 도시와 섬 사이에서 47 킬로미터 (28 마일)의 바다를 항해하고 보트를 해변으로 끌어들이려는 전용 보트 선장들의 무리에 의지합니다. 크레인에. 포인트 레예스 버드 천문대 (Point Reyes Bird Observatory)의 패럴 론 (Farallones) 프로그램 매니저로 약 18 주 동안 섬에서 일하는 러스 브래들리 (Russ Bradley)에 따르면, 아무도는 바람과 거친 바다에서 살아남을 수 없기 때문에 부락에는 선착장이 없다.

브래들리 (Bradley)에 따르면, 팔라 론족은 문명으로부터 28 마일 이상 떨어져 있다고 느낀다. 그는 "지난 1 년 동안 인간을 구성하는 두 개의 작고 복원 된 1870 가구의 주민들은"그곳에서 일하고 생활하는 것은 교통에 대한 도전이다. 이 섬의 정착지는 맑은 날에 볼 수있는 고도로 유선으로 연결된 샌프란시스코의 많은 주민들보다 빠른 인터넷 접속을 즐기고 있습니다. 섬 주민들은 일반적으로 6M bps (초당 비트 수)와 12M bps (일반적인 케이블 모뎀 연결의 하이 엔드) 사이에 있습니다. 그들은 심지어 그들의 가정에 똑바로 섬유를 가지고 있습니다. 많은 미국민들이 아직도 기다리고 있습니다.

차이점은 Farallones의 섬유가 등대 언덕 꼭대기에서 끝난다는 것입니다. 실제로는 약 370 피트의 가파른 바위 같은 봉우리입니다. 50km 지점 간 Wi-Fi 전용 네트워크에 연결되어 있습니다.

기성 액세스 포인트, 특수 안테나, 컴퓨터 모델링 및 시행 착오를 사용하여 2 명의 현지 인터넷 베테랑 물개가 인간보다 많은 곳에 광대역을 가져 왔습니다. Falallones 네트워크는 미국 대륙에서 가장 큰 바닷새 식민지가있는 철저히 보호 된 야생 동물 보호 구역이었습니다.

Farallones 네트워크가 생겼습니다. 미국의 물고기 및 야생 동물 서비스, 샌프란시스코의 캘리포니아 과학원, 인근 마린 카운티의 비영리 단체 인 Point Reyes Bird Observatory는 섬이 더 나은 디지털 라이프 라인을 필요로하는시기를 결정했습니다. 인터넷 선구자 인 팀 포자 (Tim Pozar)와 맷 피터슨 (Matt Peterson)은 팀을 구성하여 2009 년 4 월에 생방송으로 시스템을 설계하고 제작했습니다. 섬에는 연중 내내 있지만 직원 생물 학자와 인턴 사이에 한 번에 8 명이 넘지는 않습니다. 섬에서 6 주 또는 그 이상의 기간 동안 세계와 연락을 유지하는 것 외에도 네트워크는 지역 야생 동물에 대한 중요한 데이터를 전달하고 연구 및 일반인들을 교육하기위한 풀 타임 웹캠을 지원합니다.

Farallones에 대한 이전의 의사 소통 방법은 1998 년 이후 섬에서 일하고있는 브래들리 (Bradley)에 따르면 적어도 그 모든 것을 지원할 수는 없었다. 당시 유일한 음성 회선은 양방향 VHF 해양 라디오. 그는 본토의 일반 전화에 연결할 수 있지만 대화는 어색했다고 말했다.

"이야기하는 동안이 버튼을 눌러야하고 다른 사람이 이야기하기 전에 2 초 정도 기다려야한다. "브래들리가 말했다. 이것은 보통 선의 다른 끝에있는 사람에게 시스템의 서두른 설명이 필요했습니다. 더 나쁜 것은 라디오를 사용하여 등 대까지 하이킹을 의미했는데 본토의 소방서에 직접 시야를 확보하는 것이 었습니다. 약 4 년 전, UC 버클리의 지진 학자들은 Farallones의 인터넷 액세스를 업그레이드했습니다. GPS (Global Positioning System) 데이터를 비교하여 San Andreas Fault의 움직임을 추적 할 수있었습니다. 섬들은 샌프란시스코의 반대편에있다.

지진 학자들은 소비자 Wi-Fi 라우터를 등대와 샌프란시스코의 바다 쪽 건물에 설치했습니다. 브래들리에 따르면,이 시스템은 아직 자리를 잡고 있지만 결코 빠르지도 신뢰할 수도 없다고한다. 안테나 장착이 날씨에 견딜 수 없기 때문에 문자 그대로 충돌하는 경향이있었습니다. Pozar와 Peterson은 도전에 체계적으로 접근했지만 심지어 첫 번째 세트를 교체해야했습니다. 브래들리 (Bradley)에 따르면 11 월 이래 현재 사용중인 시스템이 가장 좋습니다.

네트워크의 핵심은 Farallones 등대의 기슭과 타워의 가장 높은 지점 중 하나에서 긴 Wi-Fi 링크입니다. 샌프란시스코, 트윈 봉우리. 이 링크에는 양 끝에 두 개의 IEEE 802.11n 라디오가 있으며 그 중 하나는 5.8GHz 주파수 범위에서 작동하고 다른 하나는 2.4GHz 대역에서 작동합니다. 유비 쿼티 (Ubiquiti)의 라디오는 각각 PoE (Power over Ethernet)를 사용하며 8 와트 이하의 전기를 소비하며 일반적인 엔터프라이즈 액세스 포인트보다 낮습니다. 5.8GHz 라디오는 2x2 MIMO (다중, 다중 출력) 기술을 사용하여 처리량을 향상시킵니다. 2.4GHz 라디오는 단일 안테나 커넥터를 가지고 있습니다. 이론적으로 2x2 MIMO를 사용하는 802.11n 라디오는 300Mbps 이상의 처리량을 제공 할 수 있습니다. 등대 피크의 측면에서 진행되는 광섬유는 쉽게 처리 할 수 ​​있습니다. 라디오와 함께 사용되는 라디오는 100M bps로 제한됩니다. 그러나 Pozar와 Peterson이 본토에서 온라인 게이머를 진정으로 질투하게 만든 광대역 연결을 설정하지 못하게하는 두 가지 문제가있었습니다. 하나는 대기 감쇠로서, 육지에서 섬으로 이동하는 신호는 비나 안개와 같은 조건에 의해 왜곡 될 수 있습니다. 50km가 넘으면 그 상태가 신호를 약화시킬 수 있으며 특히 안개는 샌프란시스코 연안에서 잘 알려진 특징입니다.

굴절이라는 관련 문제는 최상의 조건에서도 발생할 수 있습니다. 샌프란시스코와 파라 론 사이가 따뜻하고 맑 으면 겉으로보기에는 맑은 공기가 수백 피트에 이르는 증발하는 해수로 가득 차고 갑자기 멈출 수 있습니다. 무선 신호가 습기 찬 공기와 건조한 공기 사이의 선에 닿으면 배리어는 렌즈처럼 작동하여 신호를 의도 된 경로에서 물 속으로 물속으로 구부립니다. 굴절 때문에 Farallone이 될 수있는 희귀 한 날 본토에서 자주 본 섬과 의사 소통을위한 최악의 경우입니다. Pozar는 네트워크가 지난 주 좋은 날씨가 계속되는 동안 나가 버렸다고 포자는 말했다. 대기 감쇄와 굴절은 신호가 희미 해지는 원인이된다. 엔지니어들은 강력한 안테나와 좁은 채널을 사용하는 등 여러 단계로 이러한 문제를 해결했습니다. IEEE 802.11n 라디오는 40Mhz와 같이 넓은 채널을 사용할 수 있지만 Pozar는 채널 폭을 10MHz로 제한하여보다 집중된 신호를 생성합니다. "우리는 50 킬로미터가 넘는 물이 ​​흐르고 있기 때문에 극도로 보수적 인 관계로, 실제로는 약 12 ​​메가 비트 정도 밖에 만들지 못했다"고 Pozar는 말했다.

라디오는 등대 기저부에 볼트로 고정되어 있으며 Soekris 엔지니어링 통신 메인 보드 주변에 구축 된 라우터에 연결되며 Cisco Catalyst 2950 이더넷 스위치로 연결됩니다. 포자 (Pozar)와 피터슨 (Peterson)은 등대와 생물 학자의 집 사이에 또 ​​다른 Wi-Fi 네트워크를 구축 할 수 있었지만 더 빠르고 안정적인 솔루션으로 광섬유를 선택했다. 그들은 단일 모드 광섬유를 전력선 옆 산 꼭대기에 놓습니다.

5.8GHz Wi-Fi 액세스 포인트가 기본 링크이고, 2.4GHz Wi-Fi가 백업이며, 지진 학자의 오래된 무선 LAN 장비는 다음과 같습니다. 그것의 후퇴, Pozar 고 말했다. 이 설정은 야생 동물 보고서, 블로깅, 웹 서핑 및 VoicePulse 서비스의 VoIP (Voice over Internet Protocol)를 포함하여 Farallones에서 일어나는 거의 모든 디지털 작업을 도와줍니다. Pozar는 가동 시간을 98 % 이상으로 예측합니다. "914> 인터넷이 완전히 중단 된 날은 결코 없었습니다.

Academy of Sciences는 또한 웹캠의 성능에 만족했습니다. Wi-Fi 링크의 512K bps를 사용하는 초 고화질 비디오의 초당 프레임 수. 아카데미, 물고기 및 야생 동물 서비스 및 조류 관찰소의 연구원은 카메라를 원격으로 이동하고 줌합니다.

"사람들은이 섬을 엿볼 수있게되어 기쁩니다."아카데미의 프로젝트 매니저 인 Kathi Koontz가 말했습니다. "대중의 아무도 육체적으로 섬에 발을 디딜 수 없으므로 이전에 얻을 수 없었던 독특한 시각을 사람들에게 제공합니다." 아카데미는 이제 웹캠을 고화질 (1Mbps 사용)으로 업그레이드하고 박물관의 Farallone에 대한 임시 전시회에서 사용할 계획이라고 Koontz가 말했습니다.

과학 아카데미에서 자금을 조달 한 전체 프로젝트의 비용은 Pozar는 말했다. 샌프란시스코시는 쌍둥이 봉우리 (Twin Peaks)에 본토 안테나를위한 타워 공간을 기증하고 거기에서 백홀을위한 광섬유 네트워크에 액세스했습니다. Pozar에 따르면, 버클리의 인터넷 아카이브 (Internet Archive)는 네트워크를위한 인터넷 전송을 기부합니다. 모든 도덕적 및 재정적 지원에도 불구하고, 네트워크 설정 및 작업은 특히 어려운 IT 프로젝트였습니다. 새가 둥지를 짓는 계절에는 다이빙 폭탄 방지를 위해 딱딱한 모자가 필요하고 새의 매운 배설물을 막기 위해 보호 복이 필요하다고 그는 덧붙였다.

이 프로젝트는 또한 준비 운동이었다. 아폴로 달 탐사선에 비유해라. "포자르가 말했다. "섬에 라디오 판잣집이 없기 때문에 모든 것을 포장하고 모든 것을 준비 할 수 있어야합니다. 우연한 일이 일어날 것입니다."

배를 타기위한 복잡한 물류 때문에 섬들과 바른 날씨를 기다리는 동안 뭔가 잘못되면 패럴 론자들에게 돌아가려면 몇 달이 걸릴 수 있다고 포자르는 말했다. 사전 예방책으로 샌프란시스코에있는 섬에서 라디오를 설치하고 설치하기 전에 샌프란시스코의 언덕에서 테스트했습니다.

Pozar는 북 캘리포니아 델타에서 라디오 방송 엔지니어로 일했다고 말합니다., 샌프란시스코의 저소득 주택 프로젝트에 인터넷 접속을 설정하고 도시 최초의 ISP를 시작한 것은 후회가되지 않는다.

"패럴 론은 매우 멋진 해킹이었다."