Cara Kerja Google Loon

Google, yang terkenal dengan banyak upaya teknologi tingginya, memiliki banyak proyek dalam pengerjaan untuk mendapatkan konektivitas Internet berkecepatan tinggi ke massa. Proyek Google Fiber mereka bertujuan untuk menyediakan layanan Gigabit - jauh lebih cepat daripada kecepatan koneksi yang biasa kami gunakan - menggunakan serat optik, dan program percontohan tersebut telah dilakukan di beberapa wilayah di AS. Tetapi perusahaan tersebut memiliki proyek lain yang bertujuan untuk menyediakan Internet berkecepatan tinggi dasar ke area yang tidak memilikinya. Dan proyek tersebut menggunakan sesuatu yang kami anggap sebagai teknologi rendah - balon!

Proyek ini diberi nama yang tepat Project Loon, sebagian karena melibatkan balon dan sebagian lagi karena kedengarannya gila. Rencana Google adalah membuat jaringan nirkabel melalui balon sarat peralatan yang mengambang di stratosfer, jauh di atas awan. Balon berkomunikasi satu sama lain dan dengan peralatan jaringan berbasis darat dan perangkat seluler untuk menghubungkan orang-orang di darat.

Project Loon keluar dari lab Google X, pakaian yang dikenal untuk proyek kedengaran gila lainnya seperti mobil tanpa pengemudi, Google Glass, dan lensa kontak dengan komponen komputasi. Tapi seaneh Project Loon kedengarannya, ada tes yang berhasil dan menjanjikan dari program ini.

1. Balon Google Loon
2. Peralatan Elektronik Google Loon
3. Google Loon di Tempat Kerja
4. Project Loon Sejauh Ini
5. Potensi Manfaat Google Loon

Balon Project Loon bukanlah balon pesta biasa, yang tidak akan berfungsi dengan baik dalam kondisi ekstrem di dataran tinggi. Balon pesta juga tidak bisa membawa banyak peralatan. Tim Google Loon telah mengembangkan sesuatu yang lebih mirip dengan balon cuaca, yang dirancang untuk tahan terhadap kondisi atmosfer yang sulit seperti perbedaan tekanan, angin kencang, paparan sinar UV, dan suhu ekstrem, yang seringkali jauh di bawah titik beku pada ketinggian yang lebih tinggi. Itu berarti mereka bisa terbang lebih lama daripada balon yang dikembangkan sebelumnya. Berbagai model balon telah diberi nama panggilan burung, termasuk Falcon, Ibis, Grackle, dan yang terbaru NightHawk.

Balon terbuat dari plastik polietilen dengan ketebalan sekitar kantong sandwich. Setiap balon yang digelembungkan (bagian yang disebut sebagai "selubung" balon) memiliki lebar kira-kira 50 kaki kali tinggi 40 kaki (lebar 15 meter kali tinggi 12 meter), dengan luas permukaan sekitar 5.381 kaki (500 meter persegi). Ukurannya mengharuskan mereka mengerjakannya di hanggar raksasa, seperti ruang sewaan Google di Lapangan Udara Federal Moffett di California.

Balon memiliki dua ruang (semacam balon di dalam balon), bagian dalam berisi udara dan bagian luar dengan helium. Katup dan kipas yang dipasang di bagian bawah balon dapat digunakan untuk memompa udara masuk atau keluar. Menambahkan udara ke dalam balon akan menambah massa dan menyebabkan balon turun, dan melepaskan udara menyebabkannya naik.

Banyak balon proyek sebelumnya meledak atau tidak bertahan lama di udara. Tim telah berusaha keras untuk menganalisis masalah dan melakukan perbaikan. Google meminta ahli dalam balon, dirgantara, tekstil, dan disiplin ilmu lainnya untuk mempelajari mengapa mereka gagal, dan mempekerjakan mantan personel militer untuk mengambil balon yang jatuh (yang terkadang jatuh di tempat yang sulit dijangkau).

Beberapa pengujian telah dilakukan dalam kondisi ekstrim seperti yang mungkin dihadapi balon di atmosfer. Pada satu titik, suhu secara kebetulan turun ke suhu di bawah titik beku di South Dakota, salah satu lokasi pembuatan balon. Pengujian yang lebih baru dilakukan di Laboratorium Iklim McKinley di Pangkalan Angkatan Udara Eglin di Florida, yang memungkinkan mereka menundukkan balon ke kondisi cuaca ekstrem, seperti angin kencang dan suhu di bawah titik beku, di lingkungan laboratorium yang terkontrol.

Banyak kegagalan yang ditemukan disebabkan oleh kebocoran kecil yang sulit dideteksi. Bahkan lubang berukuran pin terkecil pun akan sangat mengurangi waktu balon di udara. Karena temuan tersebut, jahitannya diperkuat, dan protokol penanganan balon yang lebih hati-hati diterapkan, termasuk anggota tim yang hanya berjalan di atasnya dengan kaus kaki berbulu halus yang sangat lembut.

Selain meningkatkan kelangsungan proyeknya sendiri, upaya Google telah memberikan terobosan dalam menggelembung itu sendiri. Karena peningkatan desain, balon mereka sekarang bertahan sekitar 100 hari. Satu bahkan membuat rekor 187 hari dan mengelilingi planet sembilan kali [sumber: Raven Aerostar ]. Ini adalah waktu terbang yang belum pernah terdengar sebelumnya, dan dianggap oleh beberapa ahli tidak mungkin.

Tim Loon juga telah banyak meningkatkan proses penerapan sejak awal proyek. Dulu seorang awak harus meletakkan balon di atas terpal dan membuka bungkusnya dan mengembang sebagian sebelum diluncurkan, dan mereka hanya bisa diluncurkan dengan kecepatan angin 9,7 kilometer per jam atau lebih rendah. Tapi Google telah mengembangkan Autolauncher (disebut Rumah Burung secara internal), hanggar portabel setinggi 50 kaki (15,2 meter) dengan derek otomatis untuk meregangkan dan mengisi balon. Mereka sekarang dapat diluncurkan dalam kecepatan angin 15 mil (24 kilometer) per jam, dan pekerjaan yang biasanya memakan waktu 14 orang dan 45 menit sekarang memakan waktu 4 orang dan 15 menit. Peningkatan ini membuat balon tetap cukup mengapung untuk membentuk jaringan yang lebih layak [sumber: Metz , Stone ].

Google, tentu saja, tidak mengirim balon sendirian. Setiap balon memiliki kotak logam peralatan elektronik yang digantung dari bawah melalui kabel dengan panel surya terpasang untuk daya.

Setiap panel surya adalah susunan sel surya monokristalin yang dibungkus dalam laminasi plastik dan ditahan dalam bingkai aluminium berukuran lebar sekitar 5 kaki kali 5 kaki (1,5 meter kali 1,5 meter). Dua panel semacam itu dipasang menghadap ke luar satu sama lain pada sudut yang tajam untuk menangkap sinar matahari yang mereka dapat saat balon berputar. Mereka menghasilkan sekitar 100 watt daya dalam beberapa jam siang hari penuh, yang disimpan dalam baterai sehingga peralatan akan terus bekerja dalam kegelapan.

Muatan elektronik termasuk peralatan komputasi untuk mengontrol segalanya, baterai lithium ion yang dapat diisi ulang untuk menyimpan daya yang terkumpul di matahari, unit GPS untuk melacak lokasi balon, lusinan sensor sehingga Google dapat memantau kondisi atmosfer dan peralatan radio untuk komunikasi nirkabel dengan balon lain dan dengan jaringan berbasis darat. Peralatan radio mencakup pemancar eNodeB LTE dengan cakupan luas, tautan arah berkecepatan tinggi, dan radio cadangan.

Menurut Google, konektivitas yang disediakan oleh setiap balon harus mencakup area dengan diameter sekitar 25 mil (40 kilometer) di tanah, dengan ratusan orang berpotensi dapat terhubung ke balon pada saat yang bersamaan. Tim Loon juga telah meningkatkan kecepatan data sebanyak 10 kali sejak awal proyek [sumber: Google ]. Mereka mengharapkan jangkauan setara dengan kecepatan jaringan 4G LTE pada umumnya. Pimpinan Project Loon, Mike Cassidy, telah menyatakan bahwa jaringan balon mereka dapat menjangkau hingga 5.000 kilometer persegi (1.931 mil persegi) di darat, dan memberikan layanan dengan kecepatan 15 megabit per detik di telepon, atau 40 megabit per detik di MiFi. perangkat [sumber: Verge ].

Lapisan pertama atmosfer bumi adalah troposfer, tempat kita tinggal dan tempat terjadinya sebagian besar cuaca. Balon akan mengapung di lapisan atas yang disebut stratosfer. Ujung bawah stratosfer dimulai antara 4 dan 12 mil (6 dan 20 kilometer) di atas permukaan planet (terendah di kutub dan tertinggi di ekuator), dan stratosfer atas berakhir sekitar 31 mil (50 kilometer) di atasnya. yang Bumi . Balon Loon akan melayang antara 11 dan 17 mil (18 dan 27 kilometer) ke atas, sekitar dua kali lebih tinggi dari rute penerbangan komersial.

Di stratosfer, hanya ada sedikit uap air, sangat sedikit awan, dan tidak ada cuaca untuk dibicarakan. Ini juga lebih dingin ke arah bawah dan lebih panas ke arah atas, yang mencegah gas naik, menciptakan situasi di mana ada lapisan yang relatif stabil di ketinggian yang berbeda. Pada lapisan ini, angin bertiup ke berbagai arah dan kecepatan dengan cara yang dapat diprediksi.

Google telah menganalisis data historis terkait angin dan prakiraan masa depan yang sedang berlangsung dari National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) untuk mengembangkan algoritme yang dapat memprediksi dan mensimulasikan pola angin untuk membantu navigasi balon. Balon akan diarahkan dengan menyesuaikan rasio helium terhadap udara untuk menaikkan atau menurunkannya ke tingkat stratosfer di mana angin bertiup ke arah yang diinginkan Google. Mereka akan menumpang angin, membuat keduanya bertenaga surya dan angin dalam arti tertentu.

Google telah mengembangkan sistem operasi yang mereka sebut Mission Control untuk terus memantau, melacak, dan mengarahkan balon, dan bahkan memperingatkan pengawas lalu lintas udara terdekat tentang kehadiran mereka saat mereka naik ke stratosfer atau turun ke darat. Perangkat lunak navigasi mereka telah ditingkatkan dari waktu ke waktu, dari mengirim perintah hanya sekali sehari hingga setiap 15 menit. Kontrol Misi dapat menghitung ulang jalur penerbangan balon setiap menit. Tim Loon juga telah meningkatkan kemampuan mereka untuk mengarahkan balon ke lokasi tertentu, dari beberapa ratus meter pada awalnya menjadi beberapa ratus kilometer yang sekarang jauh lebih akurat. Navigasi perlu diotomatiskan sebanyak mungkin untuk mengaktifkan kontrol ribuan balon sekaligus untuk menjaga jaringan agar tidak rusak,tetapi masih akan ada orang yang menggunakan perangkat lunak Mission Control untuk mengawasi dan mengontrol berbagai hal secara manual, jika perlu.

Google dapat menurunkan kembali balon ke tanah untuk pemulihan dengan melepaskan gas dari amplop. Gas juga dapat dikeluarkan secara otomatis jika balon dalam bahaya meledak. Parasut otomatis akan dipasang jika balon jatuh terlalu cepat. Google berencana untuk mengambil balon dan peralatan jika memungkinkan untuk menggunakan kembali atau mendaur ulang komponen tersebut.

Peralatan jaringan LTE yang terpasang pada balon akan bekerja pada spektrum seluler perusahaan telepon yang ada dan memungkinkan balon untuk berkomunikasi langsung dengan telepon seluler dan menara di darat, menghilangkan kebutuhan untuk memasang antena darat khusus. Google akan membentuk kemitraan dengan perusahaan seluler lokal sehingga orang dapat terhubung melalui perangkat seluler berkemampuan LTE. Kartu SIM Loon khusus akan diperlukan untuk terhubung ke jaringan.

Pengujian pendahuluan, yang disebut tes Icarus, dimulai pada Agustus 2011. Pimpinan proyek Rich DeVaul dan timnya merilis empat balon lateks yang membawa peralatan komputasi Linux dan router WiFi dari Waduk San Luis di California. Mereka mengikuti mereka di dalam kendaraan yang dilengkapi antena, kartu WiFi, dan penganalisis spektrum untuk menguji sinyalnya. Tes serupa lainnya dilakukan hingga mereka akhirnya dapat meneruskan sinyal dari satu balon ke balon lainnya dan mendapatkan koneksi Internet di dalam mobil. Peralatan tersebut dilaporkan dalam pendingin styrofoam untuk beberapa pengujian awal.

Pada 2012, nama tim diubah menjadi Daedalus (ayah Icarus). DeVaul menjadi Kepala Arsitek Teknis karena dia lebih suka mengerjakan hal-hal teknis, dan Mike Cassidy mengambil alih sebagai pimpinan proyek. Mereka mempekerjakan insinyur kedirgantaraan, insinyur jaringan, spesialis pemetaan, spesialis energi, setidaknya satu penerbang balon udara, dokter hewan militer dan ahli tekstil (termasuk penjahit) untuk merancang, menguji, dan menjahit balon. Pada 2012, mereka mulai bekerja dengan perusahaan Raven Aerostar, yang antara lain memproduksi balon untuk NASA, untuk membantu menyempurnakan balon.

Untuk meningkatkan peluang pemulihan peralatan, peralatan uji memiliki kata-kata "eksperimen sains yang tidak berbahaya" yang terpampang di atasnya dengan nomor untuk meminta hadiah (tetapi tidak menyebutkan Google, karena itu masih merupakan proyek rahasia pada saat itu). Pada Oktober 2012, salah satu balon uji tampaknya memicu beberapa laporan penampakan UFO di Kentucky dan akhirnya melayang ke Kanada, di mana ia hilang.

Uji coba resmi pertama terjadi pada Juni 2013, dengan tiga puluh balon dilepaskan dari area Christchurch, Selandia Baru. Mereka naik sekitar 15,5 mil (25 kilometer), dan masing-masing membawa sekitar 22 pon peralatan yang berkomunikasi secara nirkabel dengan antena berbasis darat bulat yang sudah dipasang sebelumnya. Ada sekitar 50 penguji secara keseluruhan, di antaranya keluarga Nimmo dan keluarga MacKenzie, yang termasuk orang pertama yang terhubung ke Internet melalui jaringan balon. Penguji terhubung dengan kecepatan 3G.

Tes lebih lanjut telah dilakukan di Lembah Tengah California, Australia, Chili, dan Brasil, di antara tempat-tempat lain. Pada bulan Juni 2014, Linoca Gayoso Castelo Branco, sebuah sekolah di Brasil, dapat tersambung ke Internet untuk pertama kalinya menggunakan balon yang dilengkapi radio LTE Project Loon bersama dengan antena berbasis darat di atap sekolah [sumber: Levy , Simonite ]. Langkah selanjutnya bagi Google adalah memasang ratusan balon di atas cincin di seluruh planet untuk menguji layanan berkelanjutan di berbagai area di Belahan Bumi Selatan. Perusahaan memiliki beberapa masalah dengan mendapatkan izin penerbangan di banyak tempat, jadi sebagian besar sedang menguji di Belahan Bumi Selatan di mana tidak ada banyak kendala seperti itu [sumber: Verge ].

Pada Juli 2015, diumumkan bahwa Google bermitra dengan negara Sri Lanka untuk menyediakan akses Internet melalui Balon Project Loon, kemungkinan pada awal 2016 [sumber: Gershgorn , Lavars , Yahoo ].

Salah satu balon Loon menabrak pohon palem di halaman perumahan di pinggiran Los Angeles, California pada September 2015, tidak terlalu jauh dari lokasi pendaratan yang dimaksudkan [sumber: Collman ]. Tidak ada yang terluka dalam insiden kecil itu.

Ada banyak tempat di mana layanan Internet di bawah standar atau tidak ada, atau di mana banyak orang tidak mampu membeli apa yang tersedia. Pada tahun 2011, ketika Project Loon dimulai, International Telecommunication Union melaporkan bahwa terdapat 2,2 miliar orang di Internet. Pada 2015, angka tersebut meningkat menjadi sekitar 3,2 miliar [sumber: Davidson , ITU ]. Meskipun terjadi peningkatan yang besar, ini masih menyisakan sekitar 4 miliar orang tanpa akses Internet.

Bahkan beberapa orang yang memiliki akses tidak memiliki broadband berkecepatan tinggi yang tidak terputus dan berkualitas. Konektivitas dari langit dapat memberikan layanan di daerah yang biasanya memiliki masalah, seperti daerah pegunungan, serta tempat-tempat yang infrastruktur Internetnya belum sepenuhnya terjangkau. Jaringan balon harus jauh lebih mudah dan lebih murah untuk dilepaskan di tempat-tempat terpencil, termasuk di negara berkembang, daripada memasang kabel dan memasang menara seluler dan peralatan mahal lainnya, atau menggunakan satelit komunikasi yang sangat mahal . Jaringan balon Google juga dapat digunakan dalam keadaan darurat, misalnya untuk mendapatkan layanan Internet kembali dengan cepat setelah bencana alam merusak peralatan di darat.

Operator seluler telah menunjukkan minat untuk menyewa akses ke jaringan Google Loon. Ini dapat memungkinkan mereka menjangkau pelanggan baru dan memberikan layanan yang lebih baik dengan kecepatan lebih tinggi di area yang sudah mereka cakup. Ini tidak akan gratis, tetapi ada harapan bahwa sebagian dari penghematan biaya dapat diteruskan kepada pelanggan dalam bentuk harga yang lebih rendah. Google telah bermitra dengan Vodafone di Selandia Baru, Telstra di Australia dan Vivo dan Telebras di Brasil untuk pengujian.

Project Loon bisa menjadi anugerah nyata bagi masyarakat, di zaman di mana terhubung ke seluruh dunia memiliki manfaat yang luar biasa. Membuat semua orang di planet ini daring juga akan memberikan manfaat bagi Google, yang sangat bergantung pada pendapatan dari iklan dan layanan daring. Dan lagi, perusahaan akan menerima pembayaran untuk akses ke jaringan Loon.

Pada tahun 2014, Google membeli perusahaan drone ketinggian tinggi bertenaga surya (dilaporkan keluar dari Facebook) bernama Titan Aerospace untuk membantu beberapa proyek mereka termasuk Project Loon dan pemetaan, dan mereka membeli perusahaan satelit Skybox Imaging dan berinvestasi di perusahaan penerbangan luar angkasa. SpaceX. SpaceX sedang meminta izin untuk meluncurkan ribuan satelit kecil ke orbit rendah untuk menyediakan Internet berkecepatan tinggi ke dunia.

Google bukan satu-satunya perusahaan yang mencoba memberikan Internet kepada orang-orang melalui angkasa. Facebook memulai Lab Konektivitas mereka dengan tujuan memberikan Internet berbiaya rendah ke lebih banyak orang di seluruh dunia menggunakan teknologi seperti satelit dan drone. Mereka membeli perusahaan drone bertenaga surya di ketinggian yang disebut Ascenta pada tahun 2014, dan mempekerjakan pakar teknologi dari tempat-tempat seperti NASA.

Mampu terhubung ke Internet memberi orang akses ke semua sumber daya yang ditawarkan World Wide Web, dari komunikasi hingga pendidikan hingga peluang bisnis. Sejumlah bisnis dapat memperoleh informasi penting dan sumber bahan serta produk baru. Orang-orang di daerah dengan sedikit atau tanpa petugas kesehatan berpotensi menerima perawatan medis virtual. Guru dan siswa dapat langsung mendapatkan akses ke materi kelas tambahan, dan orang yang tidak memiliki akses ke sekolah dapat membaca buku teks atau mengikuti kelas secara online. Ilmuwan dan penemu masa depan yang masih muda dapat menemukan ide, sumber daya, dan bahkan mungkin kolaborator online.

Akses dapat meningkatkan perekonomian suatu daerah. Menurut pimpinan proyek Google Loon, Mike Cassidy, meningkatkan penetrasi Internet suatu negara sebesar 10 persen menghasilkan peningkatan PDB sekitar 1,4 persen per tahun [sumber: Valve ].

Google berharap Project Loon menyediakan layanan komersial pada akhir 2016.

Catatan Penulis: Cara Kerja Google Loon

Akses ke Internet sangat penting saat ini, tidak hanya untuk membuat hidup kita lebih mudah, tetapi untuk mengakses layanan penting dan secara umum menyesuaikan diri dengan masyarakat. Kita semakin sering berkomunikasi secara online, dan melakukan hal-hal biasa lainnya seperti membaca berita, memeriksa cuaca, membayar tagihan, dan menikmati hiburan. Kami juga dapat memperoleh pendidikan (baik di luar maupun di dalam kurikulum sekolah) untuk membantu kami meningkatkan prospek kami, dan mencari pekerjaan jauh di luar area yang dicakup oleh surat kabar lokal dan departemen tenaga kerja kami. Tidak memiliki akses ke Internet membuat Anda dirugikan, jadi saya senang ada orang yang ingin menyebarkan jangkauannya kepada mereka yang sejauh ini terabaikan. Dan fakta bahwa beberapa layanan mungkin disediakan oleh balon membuatnya terdengar lebih menyenangkan.

Artikel Terkait