二零一五年十月十六日

远程Wi-Fi的进步如何能廉价地连接农村地区

贡献:Rob古蒂

2005年，印度南部泰米尔纳德邦的眼科医生开始实地测试一种新的远程Wi-Fi网络，以采访和诊断他们的农村患者。五家医院阿拉文眼科护理系统通过数字方式连接到一个不断扩大的小型视觉中心网络——许多只是一个房间，配备一名顾问和一名技术人员——为该地区难以到达的城镇服务。在远程诊断成为可能之前，许多患有白内障或屈光不正等容易矫正的疾病的印度农村人失去了视力，而且没有得到治疗。现在，阿拉文德医院的医生已经通过这项新技术远程诊断了10万名患者，并使3万名患者恢复了视力。

加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的研究人员开发了远程Wi-Fi网络，可以在医院之间史无前例的远距离传输海量数据。传统上，卫星或无线技术(如WiMax)可以连接农村地区。但这些设备成本高昂，包括前期费用、维护费用和运营商费用，这使得它们在许多发展中国家不切实际。取而代之的是，伯克利的团队编写了软件来入侵现有的无线电、计算机和天线，从而极大地扩展了Wi-Fi信号的范围。

现在，下一代技术正在进行中，包括点对多点通信和集成太阳能充电控制器。伯克利团队的前成员已经成立了De Novo集团，这是一家总部位于加州奥克兰的非营利组织，旨在为需要远程Wi-Fi的社区提供研究解决方案。De Novo已经在非洲、印度和东南亚的学校、医院和社区建立了Wi-Fi连接。De Novo与援助组织和其他机构合作，并保持其设计的开源。我们与De Novo公司的员工进行了交谈，以了解这项技术如何服务于其他农村社区，也许还有你自己的项目。这里有一些背景。

它是如何工作的

“我们使用Wi-Fi是因为它便宜，”负责Wi-Fi研究的加州大学伯克利分校教授埃里克·布鲁尔在下面嵌入的视频中解释道。“但它不是用来长途行驶的。所以，诀窍在于，你如何让短距离的东西变成长距离的?答案是特殊天线和特殊软件的结合。加在一起，我们可以获得相当高的带宽，通常是18-20兆每秒，远远超过你正常传输的实际需要——在受你能看到的距离限制的任意距离上。实际上，这对广播电台来说是件好事，因为他们往往看得很远。”

Eric Brewer Wildnet教授，远程Wifi从乔纳森标志在Vimeo。

它是如何制作的

这项技术被称为WiLDNet，它使用一种节能的单板计算机(类似于老虎机中的那种)，带有Linux操作系统和最多三张用于路由器的无线网卡。这些卡是Atheros现成的高功率802.11a/b/g，发射功率为400mW。WiLDNet使用高增益抛物线定向天线在站点之间建立连接。

一个普通电台的硬件成本不到500美元。它耗电很少，5- 10w，而且重量很轻。没有每月的服务费。有了一个小的太阳能电池板，即使是电力也可以是免费和可靠的。

该解决方案不适用于城市地区，因为建筑物和其他设备的传输可能会干扰信号。但在没有什么障碍的农村地区，长途Wi-Fi可以便宜地连接人们。

它在哪里工作

其中一个地区是在菲律宾，De Novo在那里帮助两个偏远的岛屿社区建立了唯一的互联网连接。在乌干达，该组织将难民营与一个网络连接起来，允许难民给家里的家人打电话。

在委内瑞拉，这项技术创造了两个车站之间单跳距离的世界纪录。信号从委内瑞拉安第斯山脉海拔13780英尺(4200米)的一座塔上的天线传输到231英里(373公里)外加拉加斯沿海山顶上的另一座塔上。两座塔之间有一条视线。

这项技术也在发达国家的偏远地区得到应用。法拉龙国家野生动物保护区(Farallon National Wildlife Refuge)位于加州海岸外金门大桥以西28英里处的三组小岛上，使用远程Wi-Fi进行传输从远程摄像机拍摄的照片去大陆。

欲了解更多信息，请访问De Novo的网站，并查看下面的在线资源。

资源

• 远程网络无线保真概述
• 远程网络无线保真小册子附规格及详细资料(pdf)
• 部署农村无线远程医疗系统，IEEE计算机学会(pdf)
• 为发展中国家重新思考无线，研究论文(pdf)

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