O Vale do Silício espera trazer conectividade sem fio para o mundo em desenvolvimento, usando de tudo, de balões a drones e satélites.

Essas iniciativas sem fio têm implicações importantes para onde os data centers estão localizados e como são construídos e alimentados. Eles são apoiados por alguns dos bolsos mais profundos do mundo, incluindo Google, Facebook, Elon Musk, Bill Gates e Richard Branson. Embora o cronograma para implantação desses sistemas ainda não esteja claro, o suporte desses titãs tecnológicos aproxima o horizonte do que podemos imaginar.

À medida que novas tecnologias trazem acesso sem fio a mercados inexplorados, a infraestrutura da Internet se estenderá a novos lugares, apoiada por instalações que podem parecer muito diferentes dos centros de dados em hubs de tecnologia existentes. Os benefícios podem ser enormes para a sociedade e para as empresas.

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Considere as mudanças que a Internet trouxe para a América em apenas 20 anos. Em 1995, a Internet significava acesso dial-up para ler páginas da web estáticas e postar mensagens na AOL ou em quadros de avisos. Em 2015, significa banda larga sempre ligada que entrega vídeo HD e e-commerce para smartphones e tablets. Uma evolução semelhante está à frente para muitos mercados emergentes.

O desafio

Existem cerca de 3,2 bilhões de pessoas usando a Internet, mas isso representa apenas 38% da população global, deixando uma população sem fio de mais de 4 bilhões. Este é um problema principalmente nos mercados emergentes, mas a FCC estima que 55 milhões de americanos - cerca de 17% da população - não têm acesso a serviços avançados de banda larga.

Mas as maiores oportunidades estão em mercados mal atendidos como África, Índia rural e Indonésia, onde a fibra local é escassa e o acesso à Internet se concentra no celular.

“Está claro que a Internet móvel terá um papel fundamental em trazer o próximo bilhão de usuários online”, escreve a Internet Society. “A Internet móvel já superou o acesso fixo em muitos países devido às limitações na cobertura da rede fixa, e a disponibilidade de acesso à Internet móvel supera significativamente a adoção hoje.”

Facebook, Google e Microsoft estão todos investindo em esforços para impulsionar o acesso em mercados mal atendidos. No Facebook, a iniciativa Internet.org é apoiada pelo laboratório de conectividade da empresa, que está trabalhando para fornecer Internet sem fio por meio de aviões movidos a energia solar de alta altitude e tecnologia de rede a laser.

“Existem algumas maneiras realmente interessantes de aproveitar a ciência e a física que descobrimos dentro do datacenter para nos ajudar a conectar as pessoas à Internet, onde podemos reduzir o custo ou aumentar a capacidade em uma ordem de magnitude ou mais ”, diz Jay Parikh, vice-presidente de engenharia do Facebook.

“A equipe do Connectivity Lab está muito focada nos desafios técnicos de alcançar aquelas pessoas que normalmente estão nas partes mais rurais e desconectadas do mundo”, acrescenta. “Acho que precisamos dar-lhes acesso. … Minha esperança é que possamos oferecer uma experiência muito rica a eles, incluindo vídeos, fotos e - algum dia - realidade virtual e tudo mais. Mas é um desafio de vários, vários, vários anos, e não vejo nenhum fim à vista agora. ”

Balões: Projeto Loon

O Google descreve sua iniciativa Projeto Loon como "Internet com balão para todos". O nome reflete a ideia um tanto maluca no cerne do projeto - usar balões de alta altitude a 20 milhas acima na estratosfera para criar uma rede aérea sem fio que pode levar Internet de alta velocidade a áreas rurais e remotas.

Os balões têm cerca de 15 metros de altura e içam uma caixa que contém placas de circuito para controlar o sistema, antenas de rádio para se comunicar com outros balões e estações terrestres e baterias de íon de lítio. Os balões do Loon são equipados com painéis solares, que produzem cerca de 100 watts de potência em pleno sol, o suficiente para manter a eletrônica do Loon funcionando enquanto carrega a bateria para uso noturno.

Os balões viajam na borda do espaço, onde o Google usou algoritmos de software para guiá-los através de camadas de ventos inconstantes. Movendo-se com o vento, os balões podem ser dispostos para formar uma grande rede de comunicações. No início deste ano, o Google disse que desenvolveu uma maneira de passar sinais de alta frequência da Internet de balão em balão no ar, criando uma rede mesh que pode conectar uma grande área usando um número relativamente pequeno de estações terrestres.

O Projeto Loon pode fazer seu primeiro test-drive do mundo real na nação insular de Sri Lanka, no Oceano Índico. O Google concordou em começar a implantar os balões do Projeto Loon em março de 2016, fornecendo conectividade suplementar de alta velocidade aos provedores de Internet, permitindo-lhes reduzir seus custos operacionais.

Drones movidos a energia solar: Projeto Aquila

O ambicioso esforço da Internet.org do Facebook busca construir parcerias com provedores sem fio enquanto desenvolve nova tecnologia para fornecer acesso à Internet sem fio em áreas remotas. Como parte desse esforço, o Facebook está construindo protótipos para um drone movido a energia solar, que pode fornecer conectividade enquanto voa alto na estratosfera.

Os aviões Aquila lembram uma asa gigante, tão larga quanto um 737, mas feita de fibra de carbono leve. Quando implantado, será capaz de circular uma região remota por até 90 dias, transmitindo conectividade para pessoas de uma altitude de 60.000 a 90.000 pés.

Enquanto isso, a equipe de comunicação do Facebook testou um laser que pode fornecer dados a 10s de Gb por segundo com precisão em 16 km. Parikh diz que a tecnologia é “um avanço significativo no desempenho”.

“Agora estamos começando a testar esses lasers em condições do mundo real”, relata ele . “Quando concluído, nosso sistema de comunicação a laser pode ser usado para conectar nossas aeronaves entre si e com o solo, tornando possível criar uma rede estratosférica que pode se estender até as regiões mais remotas do mundo.”

O Facebook observa que sua intenção não é operar essas redes, mas criar soluções viáveis ​​e fazer parceria com operadoras móveis.

Spectrum White Spaces: Microsoft

A Microsoft também tem uma iniciativa ambiciosa para conectar áreas sem fio, mas tomou uma direção diferente, focando no uso do espectro não utilizado para criar redes poderosas de baixo custo. A empresa é pioneira no conceito no Quênia, onde a Microsoft se associou à Mawingu Networks, Jamii Telecom Limited e ao governo queniano para fornecer acesso à Internet com energia solar e carregamento de dispositivos na zona rural do Quênia, onde 80% dos residentes não têm acesso à Internet.

A iniciativa emprega canais de TV não utilizados (também conhecidos como “espaço em branco”) para fornecer acesso de banda larga, serviços e aplicativos. Redes e dispositivos que usam espaços em branco de TV funcionam da mesma maneira que o Wi-Fi convencional, mas como os sinais de TV viajam por distâncias mais longas e podem penetrar paredes e outros obstáculos, eles exigem menos pontos de acesso para cobrir a mesma área.

“Uma estação base de espaço em branco de TV - mesmo fabricada em pequenos volumes - custa apenas um décimo do custo de uma estação base LTE”, escreve Paul Garnett, diretor do Grupo de Política de Tecnologia da Microsoft, em um blog. “Os transmissores de espaço em branco da TV podem operar em baixa potência, ao mesmo tempo que fornecem conectividade ponto a multiponto de vários quilômetros - o que significa que pode ser alimentado exclusivamente com energia renovável, como o sol ou o vento. E essas tecnologias podem suportar aplicativos de alta largura de banda e baixa latência, como streaming de vídeo HD e videoconferência do Skype. ”

Este vídeo fornece uma visão geral do uso de espaços em branco pela Microsoft para levar conectividade à zona rural do Quênia:

Acesso por satélites

Embora o Facebook e o Google tenham levado sua tecnologia para a borda do espaço, há muita ação alguns quilômetros mais adiante. Existem várias empresas desenvolvendo esforços para fornecer wireless do espaço usando satélites.

“A tecnologia de satélite está avançando em direção a um ponto crítico que pode torná-la o mecanismo de acesso predominante para bilhões ao redor do mundo que ainda não estão online”, escreve Patrick Murphy, um investidor em tecnologia do Universal Music Group. “Construir infraestrutura de comunicações no local de maneira tradicional é caro e demorado. Evitar fios e burocracia por meio de um raio direto das nuvens é a maneira mais rápida de chegar ao mercado. ”

Mas fazer negócios no espaço é caro, mesmo para os padrões de data center. O Google e o Facebook consideraram iniciativas sem fio via satélite, mas foram dissuadidos pelo custo e supostamente arquivaram esses planos. Mas uma série de indivíduos e empresas com muito dinheiro permanece. A maioria desses projetos se concentra em satélites de órbita terrestre baixa (LEO), em vez das órbitas geoestacionárias usadas por muitos satélites de comunicação. Os satélites LEO têm pegadas sem fio menores, mas podem ser implantados em redes para fornecer uma cobertura mais ampla.

Aqui está uma olhada nos principais jogadores:

SpaceX: A empresa de exploração espacial do bilionário Elon Musk anunciou planos para implantar 4.000 satélites na órbita da Terra baixa “Estamos realmente falando sobre algo que é, a longo prazo, como reconstruir a Internet no espaço”, disse Musk sobre a iniciativa. Como pioneira em veículos de lançamento de baixo custo, a SpaceX é talvez a peça mais intrigante e atraiu US $ 1 bilhão em apoio do Google e da Fidelity InVestments. Em um arquivamento da FCC, a SpaceX descreve um plano para lançar de seis a oito satélites no próximo ano para começar a testar "uma grande constelação de pequenos satélites para serviço de Internet de baixa latência, em todo o mundo e de alta capacidade em um futuro próximo."

OneWeb: OneWeb foi fundada pelo pioneiro de satélites Greg Wyler e recentemente levantou US $ 500 milhões em financiamento de um consórcio incluindo Qualcomm, Airbus, Coca-Cola, vários fabricantes de satélites e Virgin Group da Branson, que fornecerá os veículos de lançamento. “Nossa visão é tornar a Internet acessível para todos, conectando áreas remotas ao resto do mundo e ajudando a elevar os padrões de vida e a prosperidade em algumas das regiões mais pobres de hoje”, disse Branson. “Acreditamos que o OneWeb, junto com o sistema de lançamento de satélite LauncherOne da Virgin Galactic, tem a capacidade de tornar isso uma realidade.” OneWeb planeja uma rede de 648 satélites na órbita da Terra baixa a cerca de 500 a 600 milhas de altura. A OneWeb está supostamente em processo de arrecadação de US $ 2,5 bilhões adicionais.

Redes O3b: O operador no mundo sem fio espacial é a O3b, que usa satélites de órbita terrestre média (MEO) a cerca de 5.000 milhas acima da Terra. A empresa implantou um grupo inicial de satélites que podem fornecer cobertura para 180 países e tem 35 clientes, incluindo redes em muitas nações insulares, como as Ilhas Cook, Samoa Americana, Micronésia e Papua Nova Guiné. Os investidores da O3b incluem Google, Allen Company, Northbridge Venture Partners e HSBC.

Também há investimento ativo em antenas de satélite e estações terrestres. Bill Gates está entre os patrocinadores da Kymeta , que se concentra em tecnologia de antena aprimorada para melhorar o acesso aos satélites, enquanto Endaga tem como alvo instalações de baixo custo que podem funcionar nas áreas mais remotas da Terra.

A estrada à frente

Então, o que isso significa para os operadores de data center? É cedo para dizer, mas alguns observadores da indústria veem oportunidades nos projetos sem fio por satélite.

“Para os operadores de data center, existe um jogo de curto e longo prazo”, escreve Doug Mohney do Green Data Center News. “A jogada de curto prazo é trabalhar com operadoras de satélite para fornecer serviços em nuvem para todas as informações que desejam armazenar e analisar. A longo prazo, as constelações baseadas em MEO / LEO adequadamente projetadas oferecerão a capacidade para os data centers verdes da latitude norte chegarem mais diretamente aos clientes ao redor do equador e em áreas atualmente não servidas por fibra.

“Uma jogada inteligente para operadoras de satélite seria estabelecer relacionamentos com data centers, criando software na nuvem, girando-o quando necessário, armazenando dados em vários locais para redundância e acesso local mais rápido”, acrescenta Mohney. “A indústria reconhece que os satélites geraram muitos dados brutos, mas o processamento de tudo isso foi mais uma reflexão tardia.”

Em alguns casos, o acesso sem fio aprimorado pode abrir caminho para o acesso de fibra tradicional, possibilitando um caso de negócios que apoiará o investimento. Mas em muitos outros cenários, a Internet sem fio em primeiro lugar exigirá inovação para permitir uma infraestrutura de baixo custo.

As técnicas de construção enxuta, incluindo projetos modulares e gabinetes pré-fabricados, provavelmente desempenharão um grande papel nesses novos mercados.

Um exemplo disso pode ser visto no sucesso da Flexenclosure, especializada em infraestrutura de data center pré-fabricada que pode ser implantada em telhados e garagens de estacionamento e alimentada por painéis solares. Os sistemas da empresa foram implantados por operadoras de telecomunicações na Costa do Marfim, Serra Leoa, Tanzânia, Nigéria, Mianmar e México.

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