iTrici: la primera* jinrikisha con acceso a Internet de energía solar en el mundo

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El iTrici en el Big Green Gathering 2003  El iTrici en el sol de la tarde
El iTrici en el Big Green Gathering 2003

¡¿¡Qué dices!?!

El sábado, 2 de agosto, en el Big Green Gathering 2003 que tuvo lugar en el corazón de las colinas Mendip, cerca de Cheddar, Somerset, Inglaterra, la primera jinrikisha con acceso a Internet de energía solar en el mundo fue lanzada a un campo lodoso en medio de un ambiente de hilaridad, sorpresa e incredulidad absoluta.

Después de su evento debut en 2002, Psand.net volvió al Big Green Gathering con el intento de entretener y educar tanto el público como los organizadores y trabajadores del festival. El hecho de proveer acceso inalámbrico a Internet por todo el recinto utilizando un parabólica de satélite, se había convertido en un costumbre para los del equipo de Psand.net y buscando un reto, estaban determinados a demostrar cuanto 'móvil' podría ser móvil.

Para poner el festival en su contexto, el Big Green Gathering es un reunión anual de gente que intenta dar inspiración y educación sobre enfoques alternativos para la vida cotidiana que podrían acercar a un futuro más limpio y sano para comunidades tanto locales como globales. Energía distribuida convencionalmente, como de nuclear o generadores que utilizan petroleo o gasóleo, está prohibida y eso se lleva a una demostración de tecnologías alternativas que se espera minimicen el daño que hacen a la planeta.

La puesta del sol
El sol de anonchecer se manitne sobre el sitio del
Big Green Gathering 2003 antes del evento

Aquí hay una mapa del sitio – la flecha indica donde estaba nuestro vehículo de comunicaciones por satélite. Aquí hay una mapa más detallada.

La red

Esquema de la red
Esquema de la red (haz clíc para ampliar)

La conexión a Internet fue conseguida a través de una parabólica de satélite bidireccional fabricada por Norsat y, un terminal de satélite de EMS, los dos conectados a la plataforma satélite de SES-Astra. Para más información sobre este sistema y su operación, consulta nuestro artículo anterior. Este equipo nos dio una conexión con bajada de hasta 2Mb/s (Megabits por segundo) y de subida hasta 385Kb/s (Kilobits por segundo), aunque las pruebas que hemos hecho indican que en realidad, la velocidad es más bien de 1,5Mb/s de bajada y 250Kb/s de subida.

El TIS (Terminal de Internet por Satélite) bidireccional fue conectado a un portátil Dell Inspiron 7000 con el sistema operativo Debian GNU/Linux que actuaba como un servidor DHCP, dando direcciones IP (Protocolo de Internet) a clientes, y también proveiendo servicios de proxy DNS (Servicio de Nombres de Dominio) y web. Los servidores proxy ayudan mucho mejorar la experiencia web de usuarios conectados al TIS porque compensa en parte por los largos periodos de latencia (alrededor 650ms por hacer un ping a una maquina en otra parte del Internet) de la conexión; que es un tipo de red conocido como una LFN (red larga y gorda). Consulta RFC 1323 para más información sobre redes de este tipo.

A la red conectamos varias estaciones bases inalámbricas estándares. Empleamos el modelo WBR-G54 de Buffalo Technologies. Para poder dar servicios wireless al máximo número de usuarios posible, las configuramos a utilizar el estándar más viejo de redes inalámbricas 802.11b (con velocidad de 11Mb/s), aunque estas estaciones bases son compatibles con el estándar más nueva 802.11g (con velocidad de 54Mb/s). Este modelo viene con un conmutador de cuatro tomas incluido. Proveíamos conectividad wireless a más o menos ocho hectáreas del recinto usando tres estaciones bases para dar cobertura a esta área. Configuramos las estaciones bases a utilizar los canales 1, 6 y 11 (tres frecuencias que no superponen: 2,412, 2,437 y 2,462GHz respectivamente) y la que iba a comunicar con la jinrikisha fue configurada utilizar el canal uno.

Puesto que ya teníamos un servidor DHCP (en forma del portátil Dell), no utilizamos estas estaciones bases como encaminadores con DHCP pero como puentes. Para conseguir esto, conectamos el portátil a una de los puertos LAN (Red de Área Local) en vez del puerto WAN (Red de Área Amplia).

Conectamos un pigtail al puerto exterior de antena de esta estación base y, utilizando conectores de tipo N, lo conectamos a un cable coaxial microondas de 4 metros por un palo a una antena casera omnidireccional de cuarta-onda montada por encima de nuestro vehículo de comunicaciones. Este hecho mejoró dramáticamente la disponibilidad de la red fuera del vehículo.

Un vehículo de comunicaciones de Psand.net.
El vehículo que utilizamos con parabólica
montada (foto no sacado durante el festival)
     El TIS (abajo), pasarela (arriba) y estación base (izquierda)
El TIS (abajo), pasarela (arriba)
y estación base (izquierda)
Parabolica, antena wireless y generador de viento. El tejado del vehículo de comunicaciones
visto por encima de la carpa de Groovy Movie
De izquierda a derecha: parabólica satélite, placa solar (abajo),
antena omni en palo, generador de viento,
y el Buffalo-en-una-Caja antena sector.

Otra de las estaciones bases, montada también en un palo en el vehículo de comunicaciones, fue una de nuestros nodos inalámbricos Buffalo-en-una-Caja. No utilizamos esta para el iTrici pero para conectar IndyMedia y la área de campañas del festival a nuestra conexión Internet.

La jinrikisha

La jinrikisha es un tipo de cochecito común en el continente asiático. Se utiliza mucho como un tipo de taxi en las calles sobrepobladas de sus ciudades. Es especialmente común en Calcuta, La India, donde cálculos no oficiales indican que alrededor de 50.000 de estos vehículos están en funcionamiento. Dicen que tiene su origen en Japón y el nombre viene del Japones jin riki sha, traducido literalmente como maquina propulsada por hombre o bien cochecito tirado por un hombre. Aunque registrada oficialmente con las autoridades como jinrikisha, fue conocida como jinsha, coche-humano en español. En realidad, es evidente que la origen de esta maquina no provino de Japón y que ya había sido utilizado varios siglos antes en otros países. Por ejemplo, un vehículo muy similar era popular en las calles de París en los siglos XVII y XVIII conocido en francés como 'la vinagrette'. Para más información sobre jinrikishas, consulta este artículo en inglés y esta definición en español.

La jinrikisha que utilizamos y cuya nombre es One Less Car (un coche menos) fue fabricada en Bath, Somerset, Inglaterra por Cycles Maximus. En sus propias palabras «Un Coche Menos es una tres ruedas de alta especificación desarrollada por Cycles Maximus para sustituir el papel de coches y furgonetas en muchos centros urbanos de ciudades». En este caso la jinrikisha estaba lejos de un centro de ciudad, pero funcionó admirablemente, ¡incluso con su mecanismo lleno de lodo e hierba!

Construyendo el iTrici

Primero, quitamos la capota y el asiento (eran desmontables como parte del diseño de la jinrikisha) porque eran pocos prácticos para lo que teníamos planificado. Luego de quitarlos, quedamos con una plataforma plana llevada a cuestas de una máquina robusta de tres ruedas.

Aserrando la madera para montarla en el iTrici.   Atornillando el marco al iTrici.
Construyendo el iTrici

En seguida, añadimos una butaca que teníamos por casualidad (quedada del área de Lost Vagueness del Glastonbury Festival), una pareja de altavoces de ElectroVoice orientados hacía fuera, y un tablero por encima que formó un sitio adecuado para colocar un portátil. Después construimos un marco de madera para sujetar la butaca, las altavoces y el tablero en sus sitios y también proveer una capota para proteger el/la internauta y la pantalla del portátil de las rayas del sol.

Montamos una estación base inalámbrica y la configuramos utilizar el canal uno y el estándar 802.11b. Esta estación base y la del vehículo las configuramos en modo WDS (Sistema de Distribución Inalámbrica) que facilitó poder comunicar directamente entre ellas, así formaron un puente inalámbrico entre el TIS y la jinrikisha. Conectamos uno de los puertos de red local de la estación base a un portátil del tipo PowerBook G4 de Apple con el GNU/Linux de Yellow Dog como sistema operativo.

Esta estación base también tenía un pigtail para conectarla, a través de un cable de tipo URM67 que subía un palo de dos metros, a una antena omnidireccional.

La estación base del iTrici.
La estación base del iTrici
La antena omnidireccional del iTrici
y la antena omnidireccional
(tomad nota de la pequeña curva que sufrió
cuando salió del hangar)

Utilizamos dos baterías de caravana de 12 voltios para alimentar el aparato eléctrico con electricidad. Tendimos una placa solar por encima de la capota y la conectamos eléctricamente a las baterías para cargarlas. Empleamos un inversor de la gama 'barata y baja' que nos daba suficiente potencia para la estación base, la cámara y el portátil. Conectamos las altavoces a un amplificador de 12 voltios y a eso, una mesa de mezcla pequeña, micrófono y reproductor de mini-disc para que tuviéramos un poco de música para escuchar y la posibilidad de hacer anuncios de voz.

Tendimos bien todos los aparatos electrónicos a la jinrikisha utilizando una combinación de tornillos y cinta americana. Aseguramos que ningún cable estuviera flojo y pudiera ser atrapado en el mecanismo del triciclo – ni enredarse en las piernas de alguien, etc.

Las baterias y amplificador del iTrici.
Las baterías del iTrici
La placa solar del iTrici
y la placa solar yacida encima de la capota

La cámara

Usamos una cámara de red NC-100 de Pixord para enviar fotos desde el iTrici al nuestro vehículo de comunicaciones y los otros terminales de Internet situados en el café. Esta cámara es ideal para este tipo de aplicación porque es una unidad autónoma que lleva integrado un pequeño servidor web con él que se puede subir páginas web hechas a la medida por FTP. Parece que la cámara puede tener un rato de fotogramas por segundo de hasta doce y las distribuye utilizando su propia aplicación Java con un rato que cambiaré siguiendo la velocidad de la conexión. Encontramos que la versión 2,24 del BIOS funcionaba mejor que las demás versiones y la aplicación Java funcionaba bien en la mayoría de navegadores, incluyendo Mozilla; sin embargo, la herramienta de configuración solo funcionaba correctamente bajo Internet Explorer en Windows, que nos decepcionó un poquito.

Este modelo de cámara viene en una caja metálica y robusta y se puede montar con un solo tornillo, - aunque descubrimos que la rosca con la que se la monta no tenía un relieve suficiente para ser montada en un trípode estándar, y por eso probamos trípodes de tres fabricantes diferentes sin éxito. Al final utilizamos un tornillo de 50 mm para atarla a un palo de madera que luego en su turno fue atado a la estructura de madera del jinrikisha. Colocamos un objetivo gran angular a la cámara.

La cámara del iTrici La cámara del iTrici
La cámara web de Pixord montada en el iTrici

Para conectar la cámara, se la dimos una dirección IP de 192.168.100.235 y la enchufamos en un puerto local no utilizado de la estación base del iTrici – de este modo pudimos ver vídeo en directo en el café de Internet, que fue muy útil para localizar el iTrici cuando se había desaparecido por el recinto. La aplicación Java nos permitía sacar fotos en forma de archivos JPEG (Unión de Grupo de Expertos Fotográfico).

Si hubiera existido la necesidad de hacer las imágenes públicas, podríamos haber hecho disponible la fuente de vídeo de la cámara a través de Internet, pero decidimos utilizarla solo a través de la red local para hacer la configuración más sencilla. Para más información sobre el uso de la cámara a través de Internet, consulta este artículo.

Snapshot from the iTrike's web camera Snapshot from the iTrike's web camera
Fotos de la cámara del iTrici sacados en el día de los Whacky Races
Sí, que es una gran cebra de pantomima!

Terminal Internet

El terminal internet era un PowerBook G4 de Apple de 800MHz con la última versión del Linux de Yellow Dog instalado. Decidimos solo proveer una navegadora de Internet (Mozilla en este caso) a los usuarios para reducir la necesidad de suporte técnico. Esta navegadora funcionaba muy bien en la mayoría de los casos; no obstante tuvimos problemas con el programa Shockwave Flash de Macromedia porque no parecía que hubiera una versión disponible para GNU/Linux con Mozilla en la plataforma PowerPC y aún peor, Macromedia solo hace disponible el plug-in Flash en formato binario.

Remisora de audio

Una de las otras actividades que hicimos en paralelo con el iTrici fue el streaming en directo por Internet del grupo de protesta británico Seize the Day que tocó en el escenario del Croissant Neuf Solar Powered Sound Stage el 3 de agosto. Para facilitar el streaming, utilizamos un portátil con GNU/Linux y el programa de encodificación de sonido LiveIce. Con este equipo proveimos un stream a uno de nuestros servidores que tenía el programa de emisiones audio IceCast, compatible con Shoutcast.

Conectamos al servidor de audio desde el terminal de Internet del iTrici utilizando xmms y remitimos lo que pasaba dentro del Croissant Neuf por el recinto en verdadero modo móvil.

Energía solar y de viento para la red

Como ya mencionado, los combustibles fósiles no son considerados adecuados como soluciones a la necesidad de disponer energía en el Big Green Gathering. El año anterior utilizamos la energía solar de Groovy Movie y también un generador de pedales – una bicicleta de gimnasio convertida en una generador. Consulta el artículo del año pasado para más información.

Este año, con una red más grande, necesitábamos más energía y por eso prestamos nuestra atención en el equipo y habilidades de Raymundo, un vehículo con generadores de energía solar y de viento con un equipo escoces muy simpático y amable, uno (o varios) de ellos creamos que se llama (se llaman) Raymundo en realidad.

Raymundos solar and wind power equipment. Una muestra del equipo técnico utilizado por Raymundo.
Se ve un generador de viento, placas solares,
un banco de baterías y un inversor

Raymundo vino al festival armado de un surtido de placas solares de 115 Vatios (marca Solar Fabrik), efectivamente proveiendo un poco más que 1.300 Vatios (1,3 kilovatios) de energía en pleno sol. Se necesita manejar y regular tal cantidad de energía a 12 voltios con mucho cuidado. Todos los cables y conectores empleados necesitan ser comprobados porque a 12 voltios, 1 kilovatio produce una corriente de más de 100 ampéres. También, montado en un palo de 4 metros por encima del vehículo de Raymundo, había un generador de viento de modelo Air 403 que tiene la capacidad de proveer hasta 400 Vatios en un viento fuerte. Este tiene un regulador interno y protección ante velocidades de viento que son demasiados excesivos. Para razones de seguridad, tuvimos que atarlo en las cuatro direcciones con cable.

La corriente solar así generado fue alimentado por un regulador a un banco de 22 baterías de 110 (amperehours.) Una calculación aproxima, este banco de baterías, cuando estén totalmente cargadas, podrían dar los 200 Vatios de energía que necesita el núcleo de nuestra red por alrededor de 77 horas continuamente. Esta situación solo ocurriría si no hubiera ni viento ni sol por casi cuatro días, algo poco probable donde estábamos, altos en las colinas Mendip; sin embargo llovía bastante, que no nos ayudó tanto, digamos. Por si acaso, los Raymundo tenían otro banco de baterías, todas cargadas por energía solar y de viento.

Había un inversor de 2,6 kilovatios (SW2612E) conectado al banco de baterías e instalado en el vehículo, que convertía la corriente directa de 12 voltios a corriente alterna de 240 voltios, suficiente para poder utilizar equipos electrodomésticos ordinarios. Los 240 voltios de corriente alterna fueron distribuidas a nosotros y a otra gente a nuestro alcance que necesitaba energía.

Cuando hayamos consultado con el equipo de Raymundo, pondremos diagramas de los circuitos aquí. Consulta aquí para ver el cableado del generador Air 403.

Conexión a tierra

Antes de encender el inversor, conectamos el terminal negativo de las baterías, la toma de tierra del inversor y el chasis del vehículo todos juntos a un pincho de cubre insertado profundamente en la tierra.

Los resultados

El iTrici funcionó muy bien y podíamos proveer acceso Internet móvil por una área grande del recinto del festival. Raramente, perdimos la conexión entre las estaciones bases, y cuando la perdimos fue debido a estar detrás de una obstrucción grande, como un camión o una carpa. Con tal que mantuviéramos una distancia de al menos diez metros de cualquier cosa grande entre los depósitos inalámbricos, tendríamos una conexión. En general, conseguimos la velocidad máxima por redes 802.11b de 11Mb/s, bajando a 5Mb/s en ocasiones. No fue un problema por la velocidad de bajada de la conexión por satélite era alrededor de 1,5Mb/s.

La lancha del iTrici, con Cava
La lancha del iTrici, celebrada con cava

El cacharro le sorprendió y le entretuvo a la gente. Estaba adornado siguiendo el espíritu del festival y con la intención de contrarrestar la sequedad que rodea informática, y tecnología en general. Cuando un escéptico descubrió que realmente se podría conectar al Internet y ser trasportado por el festival, le quedaba muy impresionado, y a veces pasmado. Se formó una plataforma muy buena para demostrar lo que se puede hacer con la tecnología a su alcance y también nos permitió promocionar el sistema operativo GNU/Linux. Fue interesante notar que fueron los niños que más fácilmente se ajustaron a utilizar un terminal Internet móvil. En un momento tuvimos alrededor de siete niños en la maquina, que hizo nuestro progreso considerablemente más difícil.

The Gathering Verbigeration.Salimos en uno de los periódicos del festival.

La sidra fue maravillosa, como también el lodo.

Lecciones aprendidas

Con agradecimiento a ...

Con agredecimiento a las siguientes personas quienes hicieron todo esto posible:

  1. El Doctor Blimfield
  2. Enfermera Fresa
  3. Sidrapunk
  4. Adelayde
  5. DJ Perdedor de hierba
  6. Spacepleb
  7. MC Cuervo
  8. Nelf
  9. Rinky-Dink
  10. Katrina
  11. El salón renovable de Raymundo
  12. Chipper

Appendice

Latencia de Internet por satélite

La razón porque los periodos de ping son tan largos cuando se utiliza un satélite para acceder a Internet tiene que ver con la distancia física. Un satélite geoestacionario está aproximadamente a 36.000 km de la tierra y las señales radiofónicas, volando alrededor de lavelocidad de luz (300.000 km por segundo) deben llegar al satélite y después ser encaminadas al centro de operaciones también en la Tierra – este centro provee la pasarela a Internet. Si tanto la ruta de vuelta como la de ida va a través del satélite (bidireccional), la señal radiofónica es cuatro veces la distancia entre el satélite y la Tierra, o alrededor de 144.000 km. Un poco de matemática: 144.000 por la velocidad de luz – 300.000 – nos da aproximadamente 500ms, o medio de segundo. Si añadimos un poco más ara el retraso normal en cada paso de la red entre el centro de operaciones y una maquina conectada a Internet en otro lugar, quedamos con un retraso de 650ms, más o menos. No se nota esta latencia en un medio no interactivo como televisión por satélite.

LFNs requieran un cambio a un par de parámetros de red incluyendo los tamaños de las ventanas de envío y recepción (send and receive window sizes) de TCP (Protocolo de Control de Trasmisión) - consulta RFC 1072 para más información - y hay que hacer este cambio solamente en la maquina de proxy, porque esta será la que comunica a través de la LFN y no las demás máquinas de la red local. Así, eliminamos la necesidad de configurar los parámetros de red en cada maquina que necesita utilizar la conexión. Otro aventaje obvio es que esta maquina puede tener el papel de cortafuegos y así proteger la red local del mundo de fuera.

Nota sobre la traducción

En todo caso, he intentado traducir términos ingleses a español. Para punto de referencia, pongo aquí una lista de palabras españolas y sus equivalentes inglesas:

* - de lo que sepamos.

Copyleft

Autores: Mike Harris, Dave Gough, Psand.net

Traducción: Mike Harris; revisada por Lara Duke.

(c) 2003 Psand Limited. Permiso para copiar, distribuir y/o modificar este documento bajo de las condiciones de la Licencia de Documentación Libre GNU, versión 1.1 o cualquier versión más reciente publicada por la Fundación para el Software Libre; con ninguna sección invariante, con ningún texto de cubierta delantera, y con ningún texto de cubierta dorsal. Una copia de esta licencia está incluida en la sección titulada "Licencia de Documentación Libre GNU".

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