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¿Cómo construir una página web de baja tecnología?

Mon, 24 Sep 2018 00:00:00 +0000

Foto: Detalle del servidor de energía solar.

Primer prototipo del servidor de energía solar que opera el nuevo sitio web. El controlador de carga solar (a la derecha) alimenta el servidor (a la izquierda) a través de un cable USB.

Low-tech magazine (La revista de Baja Tecnología) nació en 2007, y desde entonces ha sufrido pocos cambios. Dado a que queríamos rediseñar el sitio web hace ya mucho tiempo, y debido a que tratamos de practicar lo que predicamos, decidimos construir una versión de baja tecnología, autohospedada y que aproveche de la energía solar. El nuevo blog esta diseñado para reducir radicalmente el uso de energía asociado con el acceso a nuestro contenido.

¿Por qué́ una página web de baja tecnología?

Se nos dijo que el Internet “desmaterializaría” la sociedad y disminuiría el uso de energía. Contrariamente, este se ha convertido en un gran consumidor con niveles en rápido crecimiento. Según las últimas estimaciones, toda la red ya consume el 10% de la producción mundial de electricidad, y el tráfico de datos se duplica aproximadamente cada dos años.

Para aliviar estos altos niveles de consumo, se ha propuesto usar energías renovables como un medio para reducir las emisiones provocadas por accionar los centros de datos. Por ejemplo, el informe anual ClickClean de Greenpeace clasifica las principales compañías de Internet según su uso de energías renovables.

Sin embargo, ejecutar centros de datos usando fuentes de energía renovables no es al día de hoy suficiente para suministrar su creciente consumo de energía. Para empezar el Internet ya utiliza tres veces más energía de la que pueden proporcionar todas las fuentes de energía eólica y solar del mundo. Además, la fabricación y el mantenimiento regular de las plantas de energía renovable también requieren de energía lo quesignifica que si el tráfico de datos sigue en crecimiento, también seguirá en crecimiento el uso de combustibles fósiles.

Ejecutar centros de datos usando fuentes de energía renovables no es al día de hoy suficiente para abordar su creciente consumo de energía.

Finalmente, la energía solar y eólica no están siempre disponibles, lo que significa que un Internet que funcione con fuentes de energía renovables requeriría una infraestructura para el almacenamiento y/o transmisión de energía, lo que dependería del uso de combustibles fósiles para su fabricación y reemplazo. Impulsar sitios web que usan energías renovables no es una mala idea, sin embargo, también se debería abordar la tendencia del permanente crecimiento del uso de energía.

Sitios web " Pesados"

Para empezar, el contenido publicado en Internet es cada vez más intensivo en el uso de recursos. Esto tiene mucho que ver con la creciente importancia del video, pero también se puede observar esta tendencia entre los sitios web. En junio del 2018 el tamaño de una página web promedio aumentó de 0.45 megabytes (MB) a 1.7 megabytes (MB). Para los sitios web móviles, el “peso de una página” promedio se multiplicó por diez, desde 0,15 MB en 2011 a 1.6 MB en 2018. Usando diferentes métodos de medición, otras fuentes informan tamaños de página promedio de hasta 2.9 MB en 2018.

El crecimiento en el tráfico de datos supera los avances en la eficiencia energética (la energía requerida para transferir 1 megabyte de datos en el Internet), lo que resulta en un mayor uso de energía. Los sitios web “más pesados” o “más grandes” no solo aumentan el uso de energía en la red, sino que también acortan la vida útil de las computadoras: los sitios web más grandes requieren de computadoras más poderosas para acceder a ellas. Esto significa que se deben fabricar más computadoras, lo cual es un proceso que consume mucha energía.

Estar siempre en línea no combina bien con el uso de fuentes de energía renovables como la energía eólica y solar, ya que estas no siempre están disponibles.

Una segunda razón que ocasiona el aumento del consumo de energía del Internet es el hecho de que pasamos cada vez más tiempo en línea. Antes de la llegada de los dispositivos informáticos portátiles y el acceso a la red inalámbrica, solo estábamos conectados a la red cuando teníamos acceso a una computadora de escritorio en la oficina, en el hogar o en la biblioteca. Ahora vivimos un mundo en el que, sin importar donde estemos, estamos siempre –en línea-, incluso a veces, a través de más de un dispositivo simultáneamente.

El estar siempre en linea en la red viene acompañado por un modelo de cloud computing (modelo de computación en nube), el cual permite dispositivos de usuarios cada vez más eficientes a expensas de un mayor uso de energía. Cada vez más actividades que podrían suceder perfectamente fuera de línea, como por ejemplo escribir un documento, rellenar una hoja de cálculo, o almacenar datos, requieren ahora de un acceso continuo a la red. Esto no se acopla bien con las fuentes de energía renovables, como la energía eólica y solar, dado a que estas no siempre están disponibles.

Diseño web de baja tecnología

Nuestro nuevo diseño web aborda estos dos problemas. Gracias a un diseño web de baja tecnología, logramos reducir por un factor de 5 el tamaño promedio de las páginas del blog, comparado con el diseño anterior, haciendo al mismo tiempo que el sitio sea visualmente más atractivo (y compatible con dispositivos móviles). En segundo lugar, nuestro nuevo sitio web funciona al 100% con energía solar, no solo teóricamente, el sitio web tiene su propio almacenamiento de energía y se desconectará durante periodos prologados de tiempo nublado. El internet no es un ser autónomo. Su creciente uso de energía es la consecuencia de decisiones reales tomadas por desarrolladores de software, diseñadores de web, departamentos de marketing, editores y usuarios de Internet. Con un sitio web ligero, fuera de la red, accionado por energía solar, queremos mostrar que se pueden tomar otras decisiones.

Con 36 de aproximadamente 100 artículos en línea, el peso promedio de las páginas en nuestro nuevo diseño web es aproximadamente cinco veces inferior al del diseño anterior.

Para empezar, el nuevo diseño del sitio web revierte la tendencia de continuar creando páginas cada vez más grandes y pesadas. Con 36 de aproximadamente 100 artículos en línea, el peso promedio de las páginas en el nuevo sitio web es de 0.77 MB, aproximadamente 5 veces más bajo que el diseño anterior, y menos de la mitad del tamaño promedio de las páginas de los 500,000 blogs más populares de Junio del 2018.

Photo: Prueba de velocidad de la página web antigua y la nueva. El tamaño de página ha disminuido más de 6 veces, la cantidad de solicitudes ha disminuido 5 veces, y la velocidad de descarga se ha multiplicado por 10. Tenga en cuenta que no diseñamos el sitio web para adquirir más velocidad, sino para disminuir el uso de energía. Sería aún más rápido si el servidor se ubicara en un centro de datos y/o en una ubicación más central en la infraestructura de Internet. Fuente: Pingdom.

A continuación podrán leer sobre algunas de la decisiones de diseño que tomamos para reducir el consumo de energía. Puede encontrar aquí más información técnica: un articulo sobre el diseno grafico y uno sobre la configuracion del servidor. También hemos publicado el código fuente para el diseño de nuestro sitio web.

Sitio estático

Una de las elecciones fundamentales que hicimos fue construir un sitio web estático. Hoy en día la mayoría de sitios web utilizan lenguajes de programación en el servidor que generan el sitio web sobre la marcha consultando una base de datos. Esto significa que cada vez que alguien visita una página web, esta se genera a pedido.

Por otro lado, un sitio web estático se genera una vez y existe como un simple conjunto de documentos guardados en el disco duro del servidor. Un sitio web estático siempre está ahí, no solo cuando alguien visita la página, por lo tanto, este se basa en el almacenamiento de archivos, mientras que los sitios web dinámicos dependen de cómputos recurrentes. Por consiguiente, los sitios web estáticos requieren menos poder de procesamiento y, por lo tanto, menos energía.

La elección de un sitio estático permite la posibilidad de servir el sitio de manera económica desde nuestra oficina central en Barcelona. Hacer lo mismo con un sitio web apoyado en una base de datos sería casi imposible, ya que requeriría demasiada energía. También sería un gran riesgo para la seguridad. Aunque un servidor web conun sitio estático puede ser pirateado, hay significativamente menos rutas de ataque y el daño se repara más fácilmente.

Imágenes Interpoladas

El principal desafío fue reducir el tamaño de la página sin hacer que el sitio web sea menos atractivo. Debido a que las imágenes ocupan la mayor parte del ancho de banda, sería fácil obtener tamaños de página mucho más pequeños y un menor consumo de energía al eliminar las imágenes, reducir su número o hacerlas mucho más pequeñas. Sin embargo, los elementos visuales son una parte importante del atractivo de la Revista de Baja Tecnología, y el sitio web no sería el mismo sin ellos.

Al interpolar las imágenes, podemos hacer que estas sean diez veces menos intensivas en el uso de recursos. Aún cuando se muestren de un tamaño mucho mayor que en el sitio web anterior.

En su lugar, optamos por aplicar una técnica obsoleta de compresión de imagen llamada Interpolado (dithering en inglés). El número de colores en una imagen, combinado con su formato de archivo y resolución, contribuye a su tamaño. Por lo tanto, en lugar de utilizar imágenes de alta resolución a todo color, optamos por convertir todas las imágenes a blanco y negro, con cuatro niveles de gris.

Photo: Una imagen interpolada de nuestro servidor.

Estas imágenes en blanco y negro después se colorean de acuerdo con la categoría a la que pertenecen, dependiendo de su contenido. Esta manipulación se realiza usando las capacidades de manipulación de imágenes nativas del navegador. Comprimidas a través de esta interpolación, las imágenes que aparecen en los artículos agregan mucho menos carga al contenido: en comparación con el sitio web anterior, las imágenes son aproximadamente diez veces menos intensivas en el uso de recursos.

Tipo de letra predeterminado / Sin logotipo

Todos los recursos cargados en el servidor, incluidos los tipos de letra y los logotipos, son una solicitud adicional al servidor, que requiere de un espacio de almacenamiento y uso de energía. Por lo tanto, nuestro nuevo sitio web no carga un tipo de letra personalizado y elimina la declaración de la familia de fuentes, lo que significa que los visitantes verán el tipo de letra predeterminado para su navegador.

Usamos un enfoque similar para el logotipo. De hecho, la revista de Baja tecnología nunca tuvo un logotipo real, solo una imagen de una lanza sostenida como un arma de baja tecnología contra las afirmaciones prevalecientes de alta tecnología.

En lugar de un diseño personalizado de logotipo, que requeriría la producción y distribución de tipos de letra e imágenes personalizadas, la nueva identidad de la revista de Baja Tecnología consiste en un solo movimiento tipográfico: usar la flecha orientada hacia la izquierda en lugar del guión en el nombre: LOW ← TECH MAGAZINE.

Sin seguimiento de terceros, sin servicios de publicidad, sin cookies

Softwares de análisis web, como Google Analytics, registra lo que sucede en un sitio web, por ejemplo, qué páginas son las más vistas, de dónde provienen los visitantes, etc. Estos servicios son populares porque pocas personas auto- hospedan su propio sitio web. Sin embargo, el intercambio de estos datos entre el servidor y la computadora del administrador del sitio web (webmaster) genera un tráfico de datos adicional y, por lo tanto, un uso de energía agregado.

Con un servidor auto-hospedado, podemos hacer y ver estas mediciones en la misma máquina: cada servidor web genera registros de lo que sucede en la computadora. Estos registros (anónimos) solo los vemos nosotros y no se utilizan para perfilar a los visitantes.

Con un servidor auto-hospedado, no hay necesidad de seguimiento de terceros ni de la utilización de cookies.

La revista Low-tech ha estado publicando anuncios de Google Adsense desde el comienzo de 2007. Aunque estos son un recurso financiero importante para mantener el blog, tienen dos desventajas importantes. La primera es el uso de energía: los servicios de publicidad aumentan el tráfico de datos y, por lo tanto, el uso de energía.

En segundo lugar, Google recopila información de los visitantes del blog, lo que nos obliga a elaborar extensas declaraciones de privacidad y advertencias de cookies, que también consumen datos y molestan a los visitantes. Por lo tanto, reemplazamos Adsense por otras opciones de financiamiento (lea más abajo). No utilizamos cookies en absoluto.

¿Con qué frecuencia el sitio web estará fuera de línea?

Muchas compañias anfitrionas de sitios web afirman que sus servidores funcionan con energía renovable. Sin embargo, incluso cuando realmente generan energía solar en el sitio, y no simplemente “compensan” el uso de energía de combustibles fósiles plantando árboles o similares, sus sitios web siempre están en línea.

Esto significa que o bien tienen un sistema de almacenamiento de batería gigante en el sitio (lo que hace que su sistema de energía sea insostenible), o que dependen de la red eléctrica cuando hay una escasez de energía solar (lo que significa que realmente no funcionan con 100 % energía solar).

Foto: El panel solar fotovoltaico de 50W. Encima hay un panel de 10W que alimenta un sistema de iluminación.

En contraste, este sitio web funciona con un sistema de energía solar fuera de la red con su propio sistema de almacenamiento de energía, y se desconectará durante períodos más largos de tiempo nublado. Una fiabilidad inferior al 100% es esencial para la sostenibilidad de un sistema solar fuera de la red, porque por encima de un cierto umbral, la energía del combustible fósil utilizada para producir y reemplazar las baterías es más alta que la energía del combustible fósil ahorrada por los paneles solares.

La frecuencia con la que el sitio web estará fuera de línea queda aún por verse. El servidor web ahora funciona con un panel solar nuevo de 50 Wp y una batería de plomo de 12V 7Ah de dos años. Debido a que el panel solar está sombreado durante la mañana, recibe luz solar directa de 4 a 6 horas por día solamente. En condiciones óptimas, el panel solar genera 6 horas x 50 vatios = 300 Wh de electricidad.

El servidor web utiliza entre 1 y 2,5 vatios de potencia (dependiendo del número de visitantes), lo que significa que requiere entre 24 Wh y 60 Wh de electricidad por día. En condiciones óptimas, deberíamos tener suficiente energía para mantener el servidor web funcionando las 24 horas del día. El exceso de producción de energía se puede utilizar para aplicaciones domésticas.

Esperamos mantener el sitio web en línea durante uno o dos días de mal tiempo, después de lo cual quedará fuera de línea.

Sin embargo, durante los días nublados, especialmente en invierno, la producción diaria de energía podría ser tan baja como 4 horas x 10 vatios = 40 vatios-hora por día, mientras que el servidor requiere entre 24 y 60 Wh por día. El almacenamiento de la batería es de aproximadamente 40 Wh, teniendo en cuenta el 30% de la carga y el 33% de profundidad-o-descarga (el controlador de carga solar apaga el sistema cuando el voltaje de la batería cae a 12V).

En consecuencia, el servidor con energía solar permanecerá en línea durante uno o dos días de mal tiempo, pero no por más tiempo. Sin embargo, estas son estimaciones, y podemos agregar una segunda batería de 7 Ah durante el otoño si es necesario. Nuestro objetivo es un “tiempo de actividad” del 90%, lo que significaría que el sitio web estaría fuera de línea durante un promedio de 35 días por año.

Foto: Primer prototipo con batería de plomo-ácido (12V 7Ah) a la izquierda, y batería Li- Po UPS (3,7V 6600mA) a la derecha. La batería de plomo-ácido proporciona la mayor parte del almacenamiento de energía, mientras que la batería Li-Po permite que el servidor se apague sin ocasionar daños en el hardware (esta será reemplazada por una batería Li-Po mucho más pequeña).

¿Cuándo es el mejor momento para visitar?

La accesibilidad de este sitio web depende del clima en Barcelona, España, donde se encuentra el servidor web solar. Para ayudar a los visitantes a “planificar” sus visitas a la revista de Baja Tecnología les proporcionamos varias pistas.

Para ayudar a los visitantes a “planificar” sus visitas a la revista de Baja Tecnología les proporcionamos varias pistas.

Un medidor de batería proporciona información crucial porque puede decirle al visitante que el blog está a punto de caerse o que es “seguro” continuar con la lectura. El diseño presenta un color de fondo que indica la capacidad de la batería cargada con energía solar que alimenta el servidor del sitio web. Una altura decreciente indica que ha oscurecido o que el tiempo es malo.

Además del nivel de la batería, más información sobre el servidor del sitio web es visible mediante el panel de estadísticas. Este incluye información contextual de la ubicación del servidor: hora, condiciones actuales del cielo, previsiones futuras y la duración desde la última vez que el servidor se cerró debido a una alimentación insuficiente.

Hardware y software

Escribimos un artículo con información técnica más detallada: [Cómo construir un sitio web de baja tecnología: software y hardware](https:// homebrewserver.club/low-tech-website-howto.html).

SERVIDOR: Este sitio web corre en una computadora Olimex A20. Tiene 2 Ghz de potencia de procesamiento, 1 GB de RAM y 16 GB de almacenamiento. El servidor consume 1 - 2.5 vatios de potencia.

SOFTWARE DEL SERVIDOR: El servidor web ejecuta Armbian Stretch, este es un sistema operativo Debian construido alrededor del kernel SUNXI. Pueden encontrardocumentación [técnica para configurar el servidor web aquí](https:// homebrewserver.club/low-tech-website-howto.html#configuring-the- webserver).

SOFTWARE DE DISEÑO: El sitio web está construido con [Pelican](https:// blog.getpelican.com/), un generador de sitios web estáticos. Hemos puesto a disposición el código para poder desarrollar el sitio web solar usando Pelican.

CONEXIÓN A INTERNET. El servidor está conectado a una conexión de internet de fibra de 100 MBps. [Así es como configuramos el enrutador](https:// homebrewserver.club/low-tech-website-howto.html#network) Por ahora, el enrutador funciona gracias a la red eléctrica y requiere 10 vatios de potencia. Estamos investigando cómo reemplazarlo por uno más eficiente que también pueda funcionar con energía solar.

SISTEMA PV SOLAR. El servidor funciona con un panel solar de 50 Wp y una batería de plomo de 12V 7Ah. Sin embargo, todavía estamos reduciendo el tamaño del sistema y estamos experimentando con diferentes configuraciones. La instalación fotovoltaica está gestionada por un controlador de carga solar de 20A. ¿Qué pasará con el sitio web antiguo? La revista Solar de Baja Tecnología es un trabajo en proceso. Por el momento, la revista de Baja Tecnología alimentada por red eléctrica permanecerá en línea. Se alentará a los lectores a visitar el sitio web solar si este está disponible. Lo que pasará en el futuro aún no está claro. Hay varias posibilidades, pero mucho dependerá de la experiencia con el servidor alimentado por energía solar.

Hasta que decidamos cómo integrar el antiguo y el nuevo sitio web, solo será posible hacer y leer comentarios en la revista de baja tecnología antigua, que aún se encuentra en TyePad. Si desea enviar un comentario relacionado con el servidor alimentado por energía solar, puede hacerlo enviando un correo electrónico a solar (arroba) lowtechmagazine (punto) com. Su comentario será publicado al final de este artículo.

¿Puedo ayudar?

Sí, puedes.

Por un lado estamos buscando ideas u comentarios para mejorar aún más el sitio web y reducir su uso de energía. Documentaremos el proyecto extensivamente para que otras también puedan crear sitios web de baja tecnología. Para hacer un comentario envíe un correo electrónico a qelnixcor.cloud.

Por otro lado, esperamos el apoyo a este proyecto a través de una contribución financiera. Los servicios de publicidad, que han mantenido la revista Low-tech desde su inicio en 2007, no son compatibles con nuestro ligero diseño de web. Por lo tanto, estamos buscando otras formas de financiar el sitio web:

Pronto ofreceremos copias impresas a pedido del blog (en inglés). Estas publicaciones le permitirán leer la revista Low-tech en papel, en la playa, al sol, o cuando y donde quiera.

Puede ayudarnos a través de PayPal, Patreon y LiberaPay.

Kris De Decker, Roel Roscam Abbing, y Marie Otsuka construyeron el servidor alimentado por energía solar.

Cómo construir una Internet de Baja Tecnología

Mon, 26 Oct 2015 00:00:00 +0000

Foto: Un nodo en la [Red Escocesa Tegola](http://www.tegola.org.uk/hebnet/).

El acceso inalámbrico a internet está en aumento, tanto en las sociedades modernas de consumo, como en el mundo en desarrollo. En países ricos, sin embargo, el foco está puesto en la conectividad permanente a velocidades de acceso cada vez más altas. En países pobres, por otro lado, la conectividad se logra a través de bajas tecnologías. Incluso, normalmente, a través de redes asíncronas.

Mientras que el enfoque de alta tecnología eleva los costos y el uso energético cada vez más, las alternativas de baja tecnología resultan en redes mucho más baratas y eficientes energéticamente, que combinan bien la producción renovable de energía y son resistentes a las interrupciones.

Si queremos que internet siga funcionando en circunstancias en que el acceso a la energía es más limitado, podemos aprender lecciones importantes de las tecnologías de red alternativas (en adelante, WFLA). Lo mejor de todo es que no es necesario esperar a que gobiernos o compañías nos entreguen lo necesario: podemos construir nuestra propia infraestructura de comunicación resiliente si cooperamos entre nosotros. Esto está demostrado por varias redes comunitarias en Europa, de las que una de las más grandes ya tiene más de 35.000 usuarios.

Más de la mitad de la población global no tiene acceso a la Worldwide Web (Páginas WWW). Hasta ahora, la internet es principalmente un fenómeno urbano, especialmente en países “en desarrollo”. Las compañías de telecomunicación son usualmente reacias a extender su red fuera de las ciudades, debido a una combinación de altos costos de infraestructura, baja densidad poblacional, capacidad limitada para pagar por servicios y una infraestructura eléctrica poco confiable o inexistente. Incluso en regiones remotas de los países “desarrollados”, la conectividad a internet no siempre está disponible.

Compañías de internet tales como Facebook y Google regularmente llenan titulares con planes de conectar estas regiones remotas a internet. Facebook intenta lograrlo con drones, mientras que Google cuenta con globos aerostáticos de elevada altitud. Hay grandes desafíos tecnológicos, pero la mayor objeción a estos planes es su carácter comercial. Obviamente, Google y Facebook quieren conectar más gente a internet porque eso aumentaría sus ganancias. Facebook, especialmente, recibe muchas críticas porque su red promociona su propio sitio en particular, y bloquea la mayoría de las otras aplicaciones de internet.¹

Mientras tanto, varios grupos de investigación y entusiastas de la red han desarrollado e implementado TRAs mucho más baratas para resolver estos problemas. Aunque estas redes de baja tecnología han probado su valor, han recibido mucha menos atención. Contrario a los proyectos de las compañías de internet, estas son levantadas por pequeñas organizaciones o por los usuarios mismos. Esto garantiza una red abierta que beneficie a sus usuarios en vez de a un puñado de corporaciones. Al mismo tiempo, estas redes de baja tecnología son muy eficientes energéticamente.

Redes de larga distancia basadas en Wi-Fi

La mayoría de las redes de baja tecnología están basadas en Wi-Fi, la misma tecnología que permite a los celulares acceder a la internet en la mayoría de las viviendas occidentales. Como vimos en el artículo previo, compartir estos dispositivos podría proveer acceso móvil gratuito a través de ciudades densamente pobladas. Pero la tecnología puede ser igualmente útil en áreas de menor población. A pesar de que el estándar de Wi-Fi fue desarrollado para comunicación de datos a corta distancia (Con un rango típico de unos 30 metros), su alcance puede ser extendido a través de modificaciones a la capa de Control de Acceso de Media (MAC) en el protocolo de red, y a través del uso de amplificadores de rango y antenas direccionales.[^2]

A pesar de que el estándar de Wi-Fi fue desarrollado para comunicación de datos a corta distancia, su alcance puede ser extendido para cubrir distancias superiores a 100 kilómetros.

La conexión más larga de Wi-Fi sin amplificar es una conexión inalámbrica punto a punto de 384 kilómetros, entre Pico El Águila y Platillón en Venezuela, establecida hace unos años atrás.²³ Sin embargo, las redes de larga distancia basadas en Wi-Fi consisten normalmente de una combinación de conexiones cortas de punto a punto, cada una entre unos pocos kilómetros y cien kilómetros de longitud como máximo. Estas son combinadas para crear redes más grandes de múltiples pasos. Los enlaces punto a punto, que forman la columna vertebral de una red Wi-Fi de largo alcance (en adelante, WFLA), son combinadas con antenas omnidireccionales que distribuyen la señal a puntos individuales de una comunidad (Viviendas, instituciones públicas, etc.).

Foto: Un repetidor con tres enlaces punto a punto y tres antenas sectoriales. [Tegola](http://www.tegola.org.uk/howto/network-planning.html)

Los enlaces de Wi-Fi a larga distancia requieren una línea de visión para hacer una conexión – en este sentido, la tecnología se asemeja al telégrafo óptico del siglo 18 ⁴. Si hay una línea de visión entre dos puntos, se requiere un tercer repetidor que pueda ver a ambos puntos, y así la señal es enviada primero a este repetidor intermedio. Dependiendo del terreno y otros obstáculos particulares, podrían ser necesarios más nodos.⁵

Los enlaces punto a punto generalmente consisten en dos antenas direccionales, una direccionada hacia el siguiente nodo y la otra hacia el nodo anterior de la red. Los nodos pueden tener múltiples antenas, con una antena por cada enlace punto a punto con cada vecino.⁶ Esto permite protocolos de enrutado con forma de malla que pueden seleccionar dinámicamente qué enlaces elegir para enrutar entre los nodos disponibles.⁷

Los enlaces de Wi-Fi a larga distancia requieren una línea de visión para hacer una conexión – en este sentido, la tecnología se asemeja al telégrafo óptico del siglo 18.

Los nodos de distribución normalmente consisten en una antena sectorial (una versión pequeña de las cosas que ves en las torres de telefonía) o un router de Wi-Fi convencional, junto con varios receptores en la comunidad.⁵ Para la comunicación Wi-Fi a corta distancia, no se requiere de una línea de visión entre el transmisor y el receptor.⁸

Para proveer a los usuarios acceso a internet, una red de WFLA debería ser conectada a la red troncal principal de internet usando al menos una Red de Retorno (backhaul) o nodo de puerta de enlace (gateway node). Esta puede ser una conexión telefónica o de banda ancha (DSL, fibra o satelital). Si tal enlace no es establecido, los usuarios aún podrían comunicarse entre sí y ver sitios web en servidores locales, pero no podrían acceder a internet.⁹

Ventajas del WiFi de Largo Alcance (WFLA)

El WFLA ofrece un gran ancho de banda (Hasta 54 Mbps) combinado con costos de capital muy bajos. Debido a que el estándar Wi-Fi goza de una amplia aceptación y se implementa masivamente, las antenas y tarjetas de red inalámbricas pueden comprarse por muy poco dinero.¹⁰ Alternativamente, los componentes pueden armarse a partir de materiales de desecho como routers viejos, antenas parabólicas y computadores portátiles. Protocolos como WiLDNet se ejecutan en procesadores de 266 MHz y con tan solo 128 MB de memoria, por lo que un computador viejo basta.⁶

Los nodos de Wi-Fi son livianos y no necesitan torres costosas – lo que reduce aún más los costos de capital, y minimiza el impacto de las estructuras que vayamos a construir.⁶ Más recientemente, las unidades que combinan antena, tarjeta inalámbrica y procesador han aparecido en el mercado. Estas son muy convenientes para la instalación. Para construir un repetidor, uno simplemente conecta estas unidades entre sí con cables ethernet que transmiten tanto señal como corriente.⁵ Las unidades pueden montarse en torres o pequeños mástiles, dado que ofrecen poca resistencia al viento.² Ejemplos de proveedores de componentes WFLA son Ubiquity, Alvarion y MicroTik.

El WFLA hace uso de espectro no licenciado y ofrece alto ancho de banda, bajos costos de capital, fácil instalación y bajo requerimiento energético.

El WFLA también tiene bajos costos operacionales debido a los bajos requisitos de energía. Una instalación típica de un mástil que consta de dos enlaces de larga distancia y una o dos tarjetas inalámbricas para distribución local, consumen alrededor de 30 Watts.¹¹ En varias redes de baja tecnología, los nodos son completamente alimentados por paneles solares y baterías. Otra ventaja importante del WFLA es que hace uso de espectro no licenciado (2.4 y 5GHz), y por lo tanto evita negociaciones con operadores de telecomunicaciones y gobiernos. Esto, sumado a la ventaja del bajo costo, permite casi a cualquiera comenzar una red de larga distancia basada en Wi-Fi.⁸

Redes de WiFi de largo alcance (WFLA) en países pobres

Las primeras redes WFLA se establecieron hace 10 a 15 años. En países pobres, se han construido principalmente dos tipos. El primero tiene como objetivo otorgar acceso a internet a gente en aldeas remotas. Un ejemplo es la red Akshaya en India, que cubre todo el estado de Kerala y es una de las redes inalámbricas más grandes del mundo. La infraestructura está construida en base a aproximadamente 2500 “Centros de acceso a computadores”, que están abiertos a la población local, dado que es mínima la población que posee computadores propios.¹²

Otro ejemplo, también en India, son las redes AirJaldi que proveen acceso a internet a aproximadamente 20.000 usuarios en seis estados, todos en regiones remotas y en terrenos difíciles. La mayoría de los nodos en esta red funcionan con energía solar y la distancia entre ellos puede alcanzar los 50 km o más.¹³ En algunos países africanos, las redes de Wi-Fi locales distribuyen el acceso a internet desde una puerta de enlace (gateway) satelital.¹⁴¹⁵

Un nodo de la red AirJaldi. Foto: AirJaldi

Un segundo tipo de red WFLA en países pobres tiene como objetivo proporcionar telemedicina a comunidades remotas. En regiones lejanas, la salud normalmente es proporcionada por puestos de salud escasamente equipados y atendidos por técnicos de salud que apenas están capacitados.¹⁶ Las redes WFLA pueden conectar hospitales urbanos con estos puestos periféricos de salud, permitiendo a doctores apoyar remotamente a los técnicos de salud usando transferencia de archivos de alta resolución y herramientas de comunicación en tiempo real basados en voz y video.

Un ejemplo es el vínculo entre Cabo Pantoja e Iquitos en la provincia de Loreto en Perú, que se estableció en 2007. La red de 450 km consta de 17 torres con una separación de 16 a 50 km de distancia. La línea conecta 15 puestos médicos en aldeas remotas con el hospital principal en Iquitos y está enfocada al diagnóstico remoto de los pacientes.¹⁶¹⁷ Todo equipamiento está alimentado por paneles solares.¹⁷¹⁸ Otros ejemplos exitosos de redes WFLA de telemedicina han sido construidos en India, Malawi y Ghana.¹⁹²⁰

Redes comunitarias basadas en Wi-Fi en Europa

Las redes de baja tecnología en países pobres son establecidas por ONGs, gobiernos, universidades o empresas. En contraste, la mayoría de las redes WFLA en regiones remotas de países ricos son las llamadas “Redes comunitarias”: Los usuarios mismos construyen, poseen, alimentan y mantienen la infraestructura. Similar al enfoque inalámbrico compartido en las ciudades, el intercambio recíproco de recursos forma la base de estas redes: Los participantes pueden levantar su propio nodo y conectarse a la red (de forma gratuita), siempre que su nodo permita el tráfico de otros miembros. Cada nodo actúa como un dispositivo enrutador de Wi-Fi que proporciona servicios de reenvío (forwarding) de IP y un enlace de datos a todos los usuarios y nodos conectados a él.⁷²¹

En una red comunitaria, los usuarios mismos construyen, poseen, alimentan y mantienen la infraestructura.

Por consiguiente, con cada nuevo usuario, la red se vuelve más grande. A priori, no hay un plan general. Una red comunitaria crece de abajo hacia arriba, conducida por las necesidades de sus usuarios, a medida que se agregan o actualizan nodos y enlaces siguiendo patrones de demanda. La única consideración es conectar un nodo de un nuevo participante a uno ya existente. Cuando un nodo es encendido, descubre a sus vecinos, se atribuye una dirección IP única, y luego establece las rutas más apropiadas para el resto de la red, tomando en cuenta la calidad de los enlaces. Las redes comunitarias están abiertas a la participación de todos, a veces aceptando un acuerdo de “open peering” (participación abierta [N. del T.]). ⁷⁸¹⁸²¹

Enlaces inalámbricos en la red española Guifi. [Crédito](http://iuliinet.github.io/presentazione_ottobre_2014/img/barcellona.jpg)

A pesar de la falta de estadísticas confiables, las redes comunitarias parecen ser bastante exitosas, y hay algunas bastante grandes en Europa, como Guifi.net en España, Red Metropolitana Inalámbrica de Atenas en Grecia, FunkFeuer en Austria, y Freifunk en Alemania. ⁷²¹²²²³

La red española es la red WFLA más grande del mundo, con más de 50.000 kilómetros de enlaces, a pesar de que una pequeña parte está basada en enlaces de fibra óptica. La mayor parte de ella está ubicada en los Pirineos Catalanes, una de las áreas menos pobladas de España. La red fue iniciada en 2004 y ahora tiene casi 30.000 nodos, bastante más que los 17.000 que tenía en 2012. ⁷²¹

Guifi.net provee acceso a internet a individuos, compañías, administraciones y universidades. En principio, la red es instalada, alimentada y mantenida por sus usuarios, aunque equipos voluntarios e incluso instaladores comerciales se hacen presentes para ayudar. Algunos nodos y actualizaciones de red troncal han sido exitosamente financiados en masa (crowdfunded) por beneficiarios indirectos de la red.⁷²¹

Rendimiento de redes de baja tecnología

Aún queda la pregunta: ¿Qué tal es el rendimiento de estas redes de baja tecnología? ¿Qué puedes hacer con ellas? El ancho de banda disponible por usuario puede variar enormemente, dependiendo del ancho de banda de los nodos de entrada y salida (gateway nodes) y el número de usuarios, entre otros factores. Las redes WFLA destinadas a la telemedicina en los países pobres tienen pocos usuarios y buena Red de Retorno (backhaul), lo que resulta en un gran ancho de banda (más de 40 Mbps, incluso). Esto les da un rendimiento similar a las conexiones de fibra en el mundo desarrollado. Un estudio de (una pequeña parte de) la red comunitaria Guifi.net, que tiene docenas de nodos de entrada y salida (gateway nodes) y miles de usuarios, mostró una velocidad de tráfico promedio de 2 Mbps, lo que es comparable a una conexión DSL relativamente lenta. La velocidad real por usuario varía entre los 700 kbps y los 8 Mbps.²⁴

El ancho de banda disponible por usuario puede variar enormemente, dependiendo en el ancho de banda de los Gateway Nodes y el número de usuarios, entre otros factores.

Sin embargo, las redes de baja tecnología que distribuyen acceso a internet a una gran base de usuarios en países en desarrollo pueden tener un ancho de banda por usuario mucho más limitado. Por ejemplo, un campus universitario en Kerala, India, utiliza una conexión de internet de 750 kbps que se comparte entre 3.000 miembros de la facultad y estudiantes, operando desde 400 máquinas distintas, donde en las horas punta, prácticamente todas las máquinas están siendo usadas.

Por lo mismo, en la situación más desfavorable, el ancho de banda promedio disponible es de aproximadamente 1,9 kbps, lo que es lento incluso en comparación a una conexión telefónica, que alcanza los 56 kbps (dial-up). Y de esto puede ser considerado una buena conectividad en comparación a las típicas redes rurales en países pobres.²⁵ Para empeorar las cosas, estas redes usualmente deben lidiar con una fuente de alimentación intermitente.

Nodo en la red comunitaria española Guifi.

Bajo estas circunstancias, incluso las aplicaciones de internet más comunes tienen un rendimiento deficiente o no funcionan en absoluto. El modelo de comunicación de internet está basado en conjunto de supuestos de red, llamados “suite protocolar TCP/IP” (conjunto de Protocolos TCP / IP). Estos incluyen la existencia de una ruta bidireccional de extremo a extremo, entre la fuente (Por ejemplo, un servidor web) y el destino (El computador del usuario), retrasos en el tránsito de ida y vuelta y bajos márgenes de error.

Muchas redes de baja tecnología en países pobres no cumplen estos parámetros supuestos. Se caracterizan por una conectividad intermitente o “particionamiento de red” -la ausencia de una ruta “end-to-end” (de extremo a extremo) entre el origen y el destino-, retrasos largos y variables y altos niveles de error.²⁰ ²⁶²⁷

Redes tolerantes a retrasos

De todos modos, incluso en tales condiciones, internet podría funcionar perfectamente bien. Los problemas técnicos pueden ser resueltos alejándonos del modelo “siempre encendido” de las redes tradicionales, y en su lugar, diseñar redes basadas en comunicación asíncrona y conectividad intermitente. Estas llamadas “Redes tolerantes a retrasos” (RTRs), tienen sus propios protocolos especializados superpuestos sobre los protocolos más profundos y no utilizan TCP. Superan los problemas de conectividad intermitente y largas demoras a través del uso de intercambio de mensajes con sistema “store-and-forward” (almacena y envía).

La información es enviada desde un lugar de almacenamiento en un nodo a otro lugar de almacenamiento en otro nodo, a través de una ruta que eventualmente llega a su destino. En contraste con los routers tradicionales de internet, que solo almacenan paquetes entrantes por un par de milisegundos en chips de memoria, los nodos de una RTR tienen almacenamiento persistente (discos duros, por ejemplo) y pueden guardar información de forma indefinida.²⁶²⁷

Las RTRs se combinan bien con la energía renovable: Los paneles solares o turbinas de viento podrían alimentar nodos de la red solo mientras el sol brille o el viento sople, eliminando la necesidad de almacenamiento energético.

Las redes tolerantes a retrasos no necesitan una ruta de extremo a extremo (end-to-end) entre la fuente y el destino. Los datos son simplemente transferidos de nodo a nodo. Si el siguiente nodo no está disponible por retrasos o falta de alimentación (corte de energía), los datos se almacenan en el disco duro hasta que el nodo vuelva a estar disponible. Si bien podría tomar un largo tiempo para que la información viaje entre fuente y destino, la RTR garantiza que la información eventualmente llegue.

Las RTRs disminuyen aún más los costos de capital y de uso de energía, lo que lleva al uso más eficiente de recursos escasos. Se mantienen trabajando con una alimentación intermitente de energía y se combinan bien con fuentes de energía renovable: Los paneles solares y turbinas eólicas podrían alimentar nodos de la red solo cuando el sol brille o el viento sople, eliminando la necesidad de almacenamiento de energía.

Mulas de datos

Las RTRs pueden tomar formas sorprendentes, especialmente cuando se aprovechan de algunas formas no tradicionales de comunicación, como las “mulas de datos”.¹⁰ ²⁸ En tales redes, las tecnologías convencionales de transporte -buses, autos, motos, trenes, botes, aviones- se utilizan para transportar mensajes de una locación a otra con el sistema “store-and-forward” (almacenar y reenviar).

Ejemplos son DakNet y KioskNet que usan buses como mulas de datos. ²⁹³⁰³¹³²³³ En muchas regiones en desarrollo, los buses rurales visitan regularmente villas y pueblos que no tienen conectividad de red. Al equipar cada vehículo con un computador, un dispositivo de almacenamiento y un nodo de Wi-Fi móvil por un lado y al instalar un nodo estacionario de Wi-Fi en cada villa por el otro, la infraestructura de transporte local puede sustituir un enlace inalámbrico a internet.¹⁰

Foto: AirJaldi

La data saliente (como e-mails enviados o peticiones de paquetes a páginas web) es almacenada en computadores locales en la villa hasta que el bus entre en el rango del router. En este punto, el nodo fijo de Wi-Fi del computador local automáticamente transmite los datos al nodo móvil del bus. Luego, cuando el bus llega a un centro con acceso a internet, la data saliente es transmitida desde el nodo móvil del bus al gateway node (nodo de paso), y luego a internet. La data enviada hacia la villa, hace el viaje inverso. El chofer del bus no requiere ninguna habilidad especial y es totalmente ajeno a las transferencias de datos que toman lugar. Él o ella no necesita hacer nada más que entrar en el rango de los nodos.²⁹³⁰

En una red de mulas de datos, la infraestructura local de transporte sustituye una red inalámbrica de internet.

El uso de mulas de datos ofrece algunas ventajas extra sobre la Redes más “sofisticadas” Tolerantes al Retraso. Una red Wi-Fi “al paso” (drive-by), permite el uso de dispositivos de radio de bajo costo y bajo requerimiento energético, que no requieran línea de visión, y, en consecuencia,, no necesiten torres, disminuyendo aún más los costos de capital y el uso de energía en comparación a otras redes de baja tecnología.²⁹³⁰³¹

El uso de enlaces de Wi-Fi de corta distancia también resulta en un mayor ancho de banda en comparación a las redes WFLA, lo que convierte a las mulas de datos en una mejor opción para transferir archivos grandes. En promedio, se pueden mover 20 MB de datos en cada dirección cuando un bus pasa por un nodo de Wi-Fi fijo.²⁹³¹ Por otro lado, la latencia (intervalo de tiempo entre que se envía y se recibe un paquete de datos) suele ser mayor que en los enlaces de Wi-Fi de largo alcance. Un solo bus pasando por un pueblo una vez al día proporciona una latencia de 24 horas.

Software tolerante a retrasos

Obviamente, una RTR, sea cual sea su forma, también requiere nuevo software: Aplicaciones que funcionen sin una ruta de red de extremo a extremo (end-to-end).¹⁰ Estas aplicaciones personalizadas también son útiles para redes síncronas de bajo ancho de banda. El correo electrónico es relativamente fácil de adaptar a la conectividad intermitente, porque es un método de comunicación asíncrono en sí mismo. Un cliente de correo electrónico habilitado para RTRs almacena los mensajes de salida hasta que una conexión está disponible. Aunque los mails podrían demorar más en llegar a su destino, la experiencia de usuario es casi idéntica.

Un nodo de Wi-Fi de Freifunk es instalado en Berlin, Alemania. Fot: [Wikipedia Commons](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/Freifunk-Initiative_in_Berlin-Kreuzberg.jpg)

Navegar y buscar en la red requiere más adaptaciones. Por ejemplo, la mayoría de los buscadores están optimizados para la velocidad, asumiendo que un usuario puede ver rápidamente entre los enlaces entregados e inmediatamente hacer una segunda búsqueda modificada si los primeros resultados son inadecuados. Sin embargo, en redes intermitentes, múltiples rondas de búsqueda interactiva sería poco práctico.²⁵³⁴Los buscadores asíncronos se optimizan para ancho de banda en vez de tiempo de respuesta.²⁵ ²⁹³⁰³⁴³⁵ Por ejemplo, RuralCafe desincroniza el proceso de búsqueda realizando muchas de las tareas sin conexión a internet, refinando la petición de búsqueda basandose en una base de datos de búsquedas similares. La entrega final de información usando la red solo es hecha cuando es absolutamente necesario.

Muchas aplicaciones de internet pueden ser adaptadas a redes intermitentes, como la navegación web, el correo electrónico, el llenado de formularios, la interacción con sitios de comercio electrónico, software de blogging, descargas de archivos grandes o redes sociales.

Algunos navegadores habilitados para RTRs descargan no solo las páginas solicitadas explícitamente por el usuario, sino también las páginas enlazadas a estas.²⁹ Otros buscadores están optimizados para devolver resultados que requieran bajo ancho de banda, lo que se logra a través de filtro, análisis y compresión en el lado del servidor. Un efecto similar puede lograrse a través de un servicio como Loband, que quita imágenes, video, botones de RRSS, publicidad, etc. a los sitios web, presentando solo el contenido de texto.²⁵

La navegación y búsqueda en redes intermitentes también puede ser mejorada mediante el almacenamiento de información en caché local, es decir, almacenar páginas ya descargadas, y haciendo “prefetching” que consiste en descargar páginas que podrían recuperarse en el futuro, de forma anticipada.²⁵ Muchas otras aplicaciones de internet podrían ser adaptadas a redes intermitentes, como el rellenado de formularios, la interacción con sitios de comercio electrónico, el software de blogging, la descarga de archivos grandes, redes sociales, etc.¹⁰ ²⁹ Todas estas aplicaciones seguirían siendo posibles, aunque a velocidades más bajas.

Sneakernets

Obviamente, aplicaciones en tiempo real tales como telefonía por internet, streaming de video, chat o videoconferencias son imposibles de adaptar para redes intermitentes, que solo proveen comunicación asíncrona. Estas aplicaciones también son difíciles de correr en redes síncronas que tienen ancho de banda limitado. Dado que estas son las aplicaciones que son en gran parte responsables por el creciente uso energético de internet, uno podría argumentar que su incompatibilidad con redes de baja tecnología es de hecho algo bueno (ver artículo anterior.

Además, muchas de estas aplicaciones podrían ser organizadas de diferentes maneras. Mientras que las conversaciones de voz o video en tiempo real no funcionarán, es perfectamente posible enviar y recibir mensajes de voz o video. Y aunque el streaming no pueda suceder, bajar videos o álbumes musicales seguirá siendo posible. Incluso, estos archivos podrían ser “transmitidos” por la tecnología de internet más rudimentaria posible: una Sneakernet. En una Sneakernet, la información digital es transmitida “de forma inalámbrica” usando un medio de almacenamiento como un disco duro, un dispositivo USB, una tarjeta SD, un CD o un DVD. Antes de la llegada de internet, todos los archivos eran intercambiados mediante una sneakernet, usando discos de algún tipo como medio de almacenamiento.

Llenar un tren de carga con medios de almacenamiento digital vencería cualquier red digital en términos de velocidad, costo y eficiencia energética. Foto: Wikipedia Commons.

Así como una red de mulas de datos, una sneakernet consta de un vehículo, un mensajero a pie o un animal (como una paloma mensajera ). Sin embargo, en una sneakernet, no hay transferencia de datos automática entre el nodo móvil (Por ejemplo, un vehículo) y los nodos estacionarios (emisor y receptor). En cambio, la información debe ser primero transferida desde el computador del emisor al medio de almacenamiento portátil. Luego, a su llegada, los datos deben ser transferidos del mismo medio al computador del receptor.²⁹ Una sneakernet, por lo tanto, requiere intervención manual y esto la hace menos conveniente para muchas aplicaciones online.

Sin embargo, hay excepciones. Por ejemplo, una película no necesariamente debe ser transferida al disco duro de tu computadora para que puedas verla. Puedes ejecutarla directamente desde el disco duro portátil o deslizar el disco en un reproductor de DVD. Más aún, la Sneakernet ofrece una ventaja importante: De todas las redes de baja tecnología, es la que más ancho de banda disponible tiene. Esto la hace idónea para la distribución de grandes archivos como películas o juegos de video. De hecho, cuando archivos muy grandes están involucrados, la sneakernet derrota a la más rápida de las fibras de conexión a internet. A velocidades de internet más bajas, las Sneakernets pueden ser ventajosas para archivos mucho más pequeños.

El progreso tecnológico no reducirá las ventajas de una sneakernet. El almacenamiento de información digital evoluciona al menos tan rápido como las conexiones de internet y ambas mejoran la comunicación de igual manera.

Redes Resilientes

A pesar de que la mayoría de las redes de baja tecnología están dirigidas a regiones donde la alternativa a menudo es no tener ningún tipo de conexión a internet, su utilidad para áreas con buena conexión no debe ser mirada en menos. La internet, tal como la conocemos en el mundo industrializado, es producto de un abundante suministro de energía, una infraestructura eléctrica robusta y un crecimiento económico sostenido. Esta internet de “alta tecnología” puede ofrecer ciertas ventajas sofisticadas sobre las redes de baja tecnología, pero no puede sobrevivir si estas condiciones cambian. Esto la hace extremadamente vulnerable.

La internet como la conocemos en el mundo industrializado es producto de un abundante suministro energético, una infraestructura eléctrica robusta y un sostenido crecimiento económico. No puede sobrevivir si estas condiciones cambian.

Dependiendo de su nivel de resiliencia, las redes de baja tecnología pueden mantenerse operativas cuando la reserva de combustibles fósiles sea interrumpida, cuando la infraestructura eléctrica se deteriore, cuando la economía se detenga o se dañe, o si otras catástrofes ocurren. Una red de baja tecnología de este tipo nos permitiría navegar por la web, enviar y recibir e-mails, comprar en línea, compartir contenido, etc. Mientras tanto, las mulas de datos y sneakernets podrían servir para manejar la distribución de grandes archivos tales como videos. Llenar un buque de carga o un tren con medios de almacenamiento digital superaría cualquier red digital en términos de velocidad, costo y eficiencia energética. Y si tal infraestructura de transporte ya no estuviera disponible, todavía podríamos confiar en mensajeros a pie, bicicletas de carga y otras embarcaciones.

Tal sistema híbrido de aplicaciones online y offline se mantendría como una red de comunicación muy poderosa, a diferencia de todo lo que teníamos a fines de siglo XX. Incluso si imaginamos un escenario apocalíptico en que la gran infraestructura global de internet se desintegrase, las redes aisladas de baja tecnología, seguirían siendo tecnologías muy útiles para la comunicación local y regional. Además, podrían obtener contenido de otras redes remotas a través del intercambio de medios de almacenamiento portátiles. La internet, al parecer, puede hacer de tan baja o alta tecnología como nos lo podamos permitir.³⁶

DIY: “Wireless networking in the developing world” es un libro gratis sobre diseño, implementación y mantenimiento de redes inalámbricas de bajo coste. Disponible en inglés, francés y español.

Connecting the unwired world with balloons, satellites, lasers and drones, Slashdot, 2015 ↩ [^2]: A QoS-aware dynamic bandwidth allocation scheme for multi-hop WiFi-based long distance networks, Iftekhar Hussain et al., 2015 ↩ ↩︎
Long-distance, Low-Cost Wireless Data Transmission (PDF), Ermanno Pietrosemoli, 2011 ↩ ↩︎ ↩︎
Este enlace solo pudo establecerse gracias a la altura de los puntos finales (4.200 y 1.500 km) y al nivel plano del término medio. La curvatura de la Tierra hace que sea más difícil lograr enlaces WiFi punto a punto más largos porque se requiere una línea de visión entre dos puntos. ↩ ↩︎
Las ondas de radio ocupan un volumen alrededor de la línea óptica, que debe estar libre de obstáculos. Este volumen se conoce como el elipsoide de Fresnel y su tamaño crece con la distancia entre los dos puntos finales y con la longitud de onda de la señal, que a su vez es inversamente proporcional a la frecuencia. Por lo tanto, se requiere dejar espacio adicional para la zona de Fresnel. ⁸(/2015/10/how-to-build-a-low-tech-internet/#fn:9) ↩ ↩︎
A Brief History of the Tegola Project, Tegola Project, retrieved October 2015 ↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎
WiLDNet: Design and Implementation of High Performance WiFi based Long Distance Networks (PDF), Rabin Patra et al., 2007 ↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Topology Patterns of a Community Network: Guifi.net (PDF), Davide Vega et al., 2012 ↩↩↩↩↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Topology Patterns of a Community Network: Guifi.net (PDF), Davide Vega et al., 2012 ↩↩↩↩↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Esto es lo que sucedió con la red JLINK de Afganistán cuando los fondos para el enlace satelital de la red se agotaron en 2012 los fondos para el enlace satelital de la red se agotaron en 2012 ↩ ↩︎
The case for technology in developing regions (PDF), Eric Brewer et al., 2005 ↩↩↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Beyond Pilots: Keeping Rural Wireless Networks Alive (PDF), Sonesh Surana et al., 2008 ↩ ↩︎
Akshaya ↩︎
AirJaldi: archived website ↩︎
VillageCell: Cost Effective Cellular Connectivity in Rural Areas (PDF), Abhinav Anand et al., 2012 ↩ ↩︎
Deployment and Extensio of a Converged WiMAX/WiFi Network for Dwesa Community Area South Africa (PDF), N. Ndlovu et al., 2009 ↩ ↩︎
A telemedicine network optimized for long distances in the Amazonian jungle of Peru (PDF), Carlos Rey-Moreno, ExtremeCom ‘11, September 2011 ↩↩ ↩︎ ↩︎
Telemedicine networks of EHAS Foundation in Latin America, Ignacio Prieto-Egido et al., in “Frontiers in Public Health”, October 15, 2014. ↩↩ ↩︎ ↩︎
[The design of a wireless solar-powered router for rural environments isolated from health facilities](https://eciencia.urjc.es/bitstream/handle/10115/2293/THE DESIGN OF A WIRELESS SOLAR-POWERED-2008.pdf?sequence=1) (PDF), Francisco Javier Simo Reigadas et al., in “IEEE Wireless Communications”, June 2008. ↩↩ ↩︎ ↩︎
On a long wireless link for rural telemedicine in Malawi PDF), M. Zennaro et al., 2008 ↩ ↩︎
A Survey of Delay- and Disruption-Tolerant Networking Applications, Artemios G. Voyiatzis, 2012 ↩↩ ↩︎ ↩︎
Supporting Cloud Deployment in the Guifi Community Network (PDF), Roger Baig et al., 2013 ↩↩↩↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
A Case for Research with and on Community Networks (PDF), Bart Braem et.al, 2013 ↩↩ ↩︎ ↩︎
Hay redes más pequeñas en Escocia (Tegola), Eslovenia (wlan slovenija), Bélgica (Wireless Antwerpen) y los Países Bajos (Wireless Leiden), entre otros. Australia tiene Melbourne Wireless. En América Latina, existen numerosos ejemplos, como Bogota Mesh (Colombia) y Monte Video Libre (Uruguay). Algunas de estas redes están interconectadas. Es el caso de las redes comunitarias belgas y holandesas, y de las redes eslovena y austriaca. ⁷(/2015/10/how-to-build-a-low-tech-internet/#fn:8)²¹(/2015/10/how-to-build-a-low-tech-internet/#fn:22)²²(/2015/10/how-to-build-a-low-tech-internet/#fn:23) ↩ ↩︎
Proxy performance analysis in a community wireless network, Pablo Pitarch Miguel, 2013 ↩ ↩︎
RuralCafe: Web Search in the Rural Developing World (PDF), Jay Chen et al., 2009 ↩↩↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
A Delay-Tolerant Network Architecture for Challenged Networks (PDF), Kevin Fall, 2003 ↩↩ ↩︎ ↩︎
Delay- and Disruption-Tolerant Networks (DTNs) — A Tutorial (version 2.0) (PDF), Forrest Warthman, 2012 ↩↩ ↩︎ ↩︎
Healthcare Supported by Data Mule Networks in Remote Communities of the Amazon Region, Mauro Margalho Coutinho et al., 2014 ↩ ↩︎
First Mile Solutions’ Daknet Takes Rural Communities Online (PDF), Carol Chyau and Jean-Francois Raymond, 2005 ↩↩↩↩↩↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
DakNet: A Road to Universal Broadband Connectivity (PDF), Amir Alexander Hasson et al., 2003 ↩↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
[DakNet:Architecture and Connectivity in Developing Nations](http://ijpret.com/publishedarticle/2015/4/IJPRET - ECN 115.pdf) (PDF), Madhuri Bhole, 2015 ↩↩↩ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Delay Tolerant Networks and Their Applications, Longxiang Gao et al., 2015 ↩ ↩︎
Low-cost communication for rural internet kiosks using mechanical backhaul, A. Seth et al., 2006 ↩ ↩︎
Searching the World Wide Web in Low-Connectivity Communities (PDF), William Thies et al., 2002 ↩↩ ↩︎ ↩︎
Slow Search: Information Retrieval without Time Constraints (PDF), Jaime Teevan, 2013 ↩ ↩︎
Potential for Collaborative Caching and Prefetching in Largely-Disconnected Villages (PDF), Sibren Isaacman et al., 2008 ↩ ↩︎

Correo electrónico en el siglo XVIII

Sun, 23 Dec 2007 00:00:00 +0000

Imagen: telegrafo optico. Fuente: Ecole Centrale de Lyon

El correo electrónico deja atrás a otros sistemas de comunicación en términos de velocidad. Pero la esencia de su tecnología- enviar mensajes codificados a través de largas distancias- no es ninguna novedad. Su origen se remonta al uso de señales de humo, hogueras o tambores, miles de años antes de nuestros tiempos. La comunicación codificada a larga distancia constituyó la base de una importante, a la vez que olvidada, red de comunicaciones precursora de internet: El telégrafo óptico.

A lo largo de la Historia, las comunicaciones entre grandes distancias constituyeron un asunto de paciencia, incluso….. de mucha paciencia. Los correos han existido desde que los humanos crearon la escritura, pero el transporte de mensajes, ya sean escritos u orales, estaba supeditado a la velocidad del mensajero. Un mensajero ya fuese a pié o a caballo podía desplazarse a una velocidad constante de entre 5 o 6 kilometros por hora.

Cada torre tenía su telegrafista, que alcanzaba a ver, a través de un telescopio, a las torres contiguas en la cadena.

Empleando jornadas de 10 horas al día, un mensaje desde París a Amberes podría demorar una semana. Ya, en la antigüedad, los sistemas de correo utilizaban postas, en estas estaciones el mensaje se transfería a otro corredor o jinete, o bien este último cambiaba su montura por otra más fresca. Mediante este sistema se conseguía aumentar notablemente la velocidad del servicio postal. La velocidad media de un caballo al galope es de 21 Kilómetros por hora lo que significaba reducir a unos pocos días lo que un mensaje entre París y Amberes, tardaba en llegar. Una paloma mensajera era dos veces más rápida, pero menos fiable. Por lo que se refiere a las comunicaciones intercontinentales estaban limitadas a la velocidad de la navegación.

Imagen: La red telegráfica óptica en los Países Bajos. Fuente: Ecole Centrale de Lyon

Una cadena de torres

La aparición del Telégrafo hizo olvidar siglos de lentas comunicaciones a larga distancia. La mayoría de los libros de Historia comienzan este capítulo mencionando la aparición del Telégrafo eléctrico a mediados del siglo XIX, ignorando así un importante paso previo. Medio siglo antes (en 1791) El francés Claude Chappe había desarrollado el Telégrafo óptico. Gracias a esa tecnología se podían transmitir mensajes a largas distancias muy rápidamente, sin necesidad de correos, caballos, cables ni electricidad.

El sistema de comunicación del telégrafo óptico consistía en una cadena de torres, separadas unas de otras 5 o 20 Kilómetros. Cada una de esas torres disponía de un semáforo de madera y de dos telescopios (el telescopio se inventó en el 1600).

El semáforo tenía dos brazos de señales, cada uno de los cuales permitía siete diferentes posiciones. El poste donde estos brazos se sujetaban, podía, a su vez, situarse en cuatro diferentes posiciones, dando por tanto la posibilidad de 196 distintas figuras, cada una de las cuales significaban, según el código utilizado, letras, números, palabras o parte de ellas e incluso frases.

En una hora 1.380 kilómetros

Cada torre tenía un telegrafista, que observaba con su telescopio la torre que la precedía en la cadena, Este copiaba en su torre la posición que veía. A continuación se aseguraba que la siguiente torre hubiese copiado correctamente la posición de su semáforo. De esta manera se certificaba el mensaje símbolo a símbolo a través de toda la cadena de torres. El semáforo se manipulaba mediante dos palancas con las cuales un telegrafista podía conseguir una velocidad de transmisión de entre 1 y 3 símbolos por minuto.

Actualmente esta tecnología puede parecer algo absurda, pero en aquella época el telégrafo óptico, supuso una auténtica revolución. En unas pocas décadas estas redes de comunicación se instalaron en Europa y Estados Unidos, La primera línea se construyó entre París y Lille, cerca del frente de batalla, durante la Revolución Francesa. Tenía 230 kilómetros de largo y 15 torres. El primer mensaje que se transmitió -la victoria francesa ante los austriacos – tardó menos de media hora en llegar. La transmisión de un símbolo desde París a Lille se hubiese podido hacer en 10 minutos lo que supondría una velocidad de 1.380 Kilómetros por hora; más rápido que un moderno avión de pasajeros, que aún tardaría siglo y medio en inventarse.

Imagen: La red telegráfica óptica en Francia. Fuente: Ecole Centrale de Lyon

Desde Ámsterdam a Venecia

Esta tecnología se extendió velozmente. En menos de 50 años se construyó en Francia una infraestructura de más de 530 torres y más de 5.000 kilómetros de longitud. París estaba conectada con Estrasburgo, Ámsterdam, Tolón, Perpiñan, Lión, Turín, Milán y Venecia. A principios del siglo XIX era posible transmitir un corto mensaje desde Ámsterdam a Venecia en una hora. Solo unos pocos años antes un mensajero a caballo hubiese necesitado, como poco, un mes, para hacer lo mismo.

Este sistema fue ampliamente copiado por otros países. Suecia desarrolló una red a lo largo y ancho de todo el país. Le siguieron, en algunas zonas, Inglaterra y Norte América. Algo más tarde España, Alemania y Rusia implantaron una gran infraestructura de telégrafo óptico. La mayor parte de estos países introdujeron variaciones, por ejemplo, usando obturadores en lugar de brazos móviles.

Imagen: La red telegráfica óptica en España, 1844-1857. Fuente: Luis Enrique Otero Carvajal

Suecia desarrolló un sistema que era dos veces más rápido, y España construyó un telégrafo resistente a fuertes vientos. Más tarde el telégrafo óptico se introdujo en la navegación y el ferrocarril. Una red de conexión europea nunca existió. La conexión entre Ámsterdam y Venecia solo perduró un corto período. Cuando Napoleón fue derrotado en Holanda, se desmanteló su red telegráfica.

Por otra parte los españoles empezaron muy tarde. Su red nacional se acabó de instalar cuando en otros países ya empezaba a caer en desuso. La red de telegrafía óptica solo tuvo un uso militar o estatal, los ciudadanos no tenían acceso a ella. Aunque fue usada para transmitir los números premiados en la lotería y precios del mercado de valores.

El telégrafo óptico desapareció tan rápido como llegó, y fue causado por la irrupción del telégrafo eléctrico 50 años más tarde. La última línea óptica francesa dejó de funcionar en 1853, en Suecia esta tecnología se usó hasta 1880. El telégrafo eléctrico no estaba influido por la niebla, el viento, la fuerte lluvia o nubes bajas, y podía ser usado durante la noche.

Comunicación intercontinental

Por otra parte el telégrafo eléctrico era más barato que su variante mecánica. Otra ventaja consistía en que era mucho más difícil interceptar sus mensajes – cualquiera que conociera el código del telégrafo óptico hubiese podido descifrar el mensaje. El Telégrafo eléctrico hacía además posible la comunicación intercontinental, lo que era imposible con el telégrafo óptico (solo si se hubiese construido un largo desvío a través de Asia).

El telégrafo eléctrico constituyó el principal medio de comunicación para transmitir mensajes de texto a través de grandes distancias durante más de 100 años. En un principio se usaron los cables eléctricos, más tarde las ondas de radio fueron usadas para la transmisión. La primera línea se construyó en 1844, la primera conexión transatlántica se estableció en 1865. El telégrafo hacía uso del código Morse, que mediante puntos y rayas simbolizaba letras y números.

Telégrafo eléctrico

Ni siquiera el teléfono, el tren, la radio ni la televisión convirtieron al telégrafo en obsoleto. Esta tecnología solo desapareció con la llegada del fax y las redes de ordenadores en la segunda mitad del siglo XX. Incluso en el tráfico de ferrocarriles y navegación la telegrafía óptica fue reemplazada por las variantes electrónicas, aunque en la navegación aún es usada en situaciones de emergencia (utilizando banderolas o faros).

El telégrafo eléctrico es el inmediato predecesor del correo electrónico y de Internet. Hasta los años treinta no se empezaron a transmitir imágenes. Se desarrolló una variante equipada con un teclado y así esta tecnología pudo ser usada sin necesidad de conocer el código Morse.

El telégrafo óptico así como el eléctrico son en esencia la misma tecnología que internet y el correo electrónico. Todos estos medios de comunicación hacen uso de un código de lenguaje y de estaciones intermedias para transmitir información a grandes distancias; el telégrafo óptico mediante señales visuales, el telégrafo eléctrico puntos y rayas, Internet usa ceros y unos. Las señales de humo y las hogueras son también sistemas telegráficos – en combinación con telescopios podrían llegar a ser tan eficientes como un telégrafo óptico.

Internet de baja tecnología

Evidentemente, el correo electrónico es mucho más eficiente que el telégrafo óptico, pero esto no le impide ser su predecesor low-tech (de baja tecnología), que de algún modo conseguía los mismos resultados sin necesidad de cables o energía, mientras que Internet constituye una maraña de cables que devora nuestros recursos energéticos a pasos agigantados.