¿Qué es goTenna?
Se trata de la empresa líder en tecnología de red de malla móvil que proporciona conectividad fuera de cualquier red de comunicaciones a dispositivos móviles. En el ámbito civil, policial, militar, bomberos, emergencias, etc. el innovador protocolo de red de malla se incorpora en dispositivos radio tácticos ligeros de bajo coste y se empareja con aplicaciones de móvil fáciles de usar para proporcionar conectividad móvil de largo alcance incluso sin cobertura de telefonía móvil, WiFi o satélite.
La visión de goTenna para crear un sistema resiliente de comunicaciones surgió a partir del Huracán Sandy en 2012, cuando aproximadamente un tercio de las torres de telefonía móvil y estaciones eléctricas se quedaron fuera de servicio. Actualmente, con su sede en Brooklyn (EE.UU.), goTenna apoya las misiones críticas de policías, servicios de emergencias y militares de todo el mundo.
La tecnología goTenna tiene su manifestación física de la mano de sus dispositivos .
¿Qué es una red de malla?
En sus inicios históricos, las comunicaciones consistieron simplemente en un emisor o remitente y un receptor o destinatario, de forma lineal. Este concepto evolucionó y las redes de comunicaciones se ampliaron a un modelo radial conocido como comunicaciones centralizadas. Las redes de malla eliminan el «centro» del modelo radial. Los nodos se comunican entre sí utilizando enlaces inalámbricos punto a punto. Los mensajes saltan desde un dispositivo a través de otro para aterrizar en un tercero, o un cuarto, o un quinto, etc.
Historia de las redes de malla
Las redes de malla se han ido gestando a lo largo de los años, de tal forma que en los años 1960 surgió la red Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) [Red de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados], precursora de la actual Internet.
En los años 1970, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) [Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa] creó la red Packet Radio Network (PRNET), y en los años 1980 fue la Survivable Adaptive Network (SURAN) [Red Adaptativa Superviviente], con la que empiezan a desarrollarse los principios básicos de las redes de malla.
En los años 1990, DARPA desarrolla la tecnología Global Mobile Information Systems (GloMo) [Sistemas de Información Móviles Globales] y el sistema Small Unit Operations Situation Awareness System (SUO SAS) [Sistema de Conciencia de la Situación de Operaciones de Pequeña Unidad], actualmente Soldier Radio Waveform (SRW) [Onda de Radio del Soldado], dando lugar al término Mobile Ad Hoc Network (MANET) [Red Ad Hoc Móvil] y a la creación del grupo de trabajo MANET en la primera organización de desarrollo de estándares para la Internet Internet Engineering Task Force (IETF) [Fuerza Operativa de Ingeniería de Internet] y el grupo de trabajo y estándares IEEE 802.1 en la Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Standards Association [Asociación de Estándares del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos]. Aparecieron empresas dedicadas a este tipo de redes y se aceleró la investigación en dicho campo.
En los años 2000 aparecieron las primeras redes de sensores, junto al estándar IEEE 802.11s sobre redes de área local inalámbricas y redes de malla y el estándar IEEE 802.16a sobre redes de área metropolitana inalámbricas de banda ancha de 2GHz a 11GHz, que dan lugar al acceso dinámico al espectro y a las redes inalámbricas comunitarias.
Finalmente, en los años 2010 se empieza a hablar del Internet de las cosas y surge la red de malla goTenna.
¿Qué es Aspen Grove™?
El protocolo de malla Aspen Grove™ de goTenna permite crear una red de malla escalable móvil de largo alcance que emite en ráfagas cortas para dificultar su detección a través de dispositivos de reducidas dimensiones, poco peso y bajo consumo (SWaP). Este protocolo, al contrario que el habitual protocolo de red TCP/IP, utiliza una novedosa estrategia de envío sin paquetes de control para lograr una eficiencia de red sin precedentes. A los que no sabemos de estas cosas nos sonará a chino, pero tiene su sentido para el que conozca el mundo de las comunicaciones y los protocolos de transmisión/recepción. Vamos a buscar una explicación sencilla dejando a un lado aspectos técnicos de protocolo de comunicación.
Llamamos a nuestra red de malla «Aspen Grove» [álamo temblón] porque el álamo es un árbol con un sistema de raíces interconectadas. Pensamos que era el símbolo ideal de nuestra naturaleza interconectada sin un solo punto de fallo. (Daniela Perlein, fundadora de goTenna)
¿Qué hace único al protocolo de malla Aspen Grove de goTenna?
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Malla tradicional |
Malla Aspen Grove |
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Los protocolos tradicionales utilizan paquetes de control dedicados. La parte del ancho de banda de una conexión de red que se utiliza para la información de control [overhead] aumenta en proporción al tamaño, dejando poco margen para los datos en redes con una baja tasa de bits [bitrate]. |
Aspen Grove mete la información de control en los paquetes de datos en lugar de enviar paquetes de control por separado. Así se contiene el aumento de tamaño del overhead, lo que permite una escalabilidad considerablemente más alta, además de mejorar la entrega de paquetes y la duración de la batería. |
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¿Qué hace al protocolo de goTenna más escalable?
La estrategia patentada de cero paquetes de control de Aspen Grove es mucho más eficiente que los protocolos existentes, lo que permite una escalabilidad sin precedentes con una baja tasa de bits.
Las principales ventajas del conjunto de protocolos Aspen Grove se aplican con muchos tipos de comunicaciones alámbricas e inalámbricas. Hoy día, Aspen Grove está implementado en los productos de la serie Pro X para facilitar la distribución escalable de información con poco ancho de banda. Estos tipos de datos incluyen mensajes cortos de texto SMS, información de ubicación de la posición [Position Location Information (PLI)], objetos del plano, mensajes de voz, imágenes de baja resolución e información de sensores.
Esto se consigue con anchos de banda considerablemente estrechos de menos de 25KHz, aproximadamente un 0,1% del ancho de banda utilizado por otras radios de malla y un 0,02% del ancho de banda utilizado por muchos sistemas WiFi. Aspen Grove no dejará de proporcionar redes eficientes para tipos de información de poco ancho de banda al mismo tiempo que se amplía para soportar información de alto ancho de banda en nuevos sistemas.
Preguntas frecuentes
¿Existen otros protocolos de red de malla? Si, existen varios protocolos de red de malla. Algunos de los más conocidos son el AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector) y OLSR (Optimized Link State Routing) y el B.A.T.M.A.N. (Better Approach to Mobile Ad Hoc Networking).
¿Por qué no utilizar los protocolos de malla que ya existen en los dispositivos goTenna? ¿por qué utilizar Aspen Grove? Hay muchas razones, pero las dos principales son las siguientes. Primero, la mayoría de protocolos de red de malla bien desarrollados están diseñados para tráfico unicast (uno a uno), mientras que goTenna es totalmente broadcast (uno a todos). Segundo, los dispositivos goTenna trabajan con radio de baja tasa de bits para ofrecer el mejor alcance en su clase y un coste súper reducido, mientras que los protocolos ya existentes no se escalan bien con estas tasas de bits.
¿Qué diferencia a Aspen Grove de otros protocolos de red de malla? Hay muchas diferencias, pero la más destacada es que todos los demás protocolos de red de malla ─salvo los de inundación de red [naive flooding]─ utilizan paquetes de control. Los auténticos paquetes de datos (que contienen información el texto a enviar) utilizan la información derivada de los paquetes de control para el enrutado. Aspen Grove es un protocolo sin paquetes de control, lo que quiere decir que no utiliza ningún paquete de control. Por tanto, Aspen Grove se escala mejor en redes de poca tasa de bits.
¿Aspen Grove permite la movilidad de nodos? Si, Aspen Grove permite la total movilidad de los nodos.
¿Cuáles son los elementos de Aspen Grove? Aspen Grove se puede dividir básicamente en cuatro elementos principales: (a) enrutado broadcast y unicast de mensajes sobre la red de malla; (b) uso compartido eficiente del canal; (c) gestión del ciclo dormido-despierto de los dispositivos; y (d) gestión de las retransmisiones principio a fin [end-to-end] para mayor fiabilidad. Ten en cuenta que las aplicaciones, el cifrado principio a fin y la gestión de claves NO son parte de Aspen Grove.
¿Qué protocolos individuales componen Aspen Grove? ¿en qué capas? Aspen Grove tiene dos protocolos en la capa de red, ECHO y VINE para el enrutado broadcast y el enrutado unicast, respectivamente. En la capa MAC tiene actualmente un protocolo llamado G-CSMA (goTenna Carrier Sense Multiple Access) que será sustituido por SPIN (Slot Pinning), así como una técnica de gestión del ciclo dormido-despierto. Tendrá un protocolo en la capa de transporte para la segmentación, reensamblado y retransmisión (similar al TCP pero más sencillo).
¿No es demasiado arriesgado incluir Aspen Grove en un producto ─tratándose de algo nuevo─? Aunque es bastante diferente e innovador, Aspen Grove reúne varias ideas ya probadas y comprobadas a lo largo de décadas de redes de malla. En otras palabras, «se apoya en el hombro de otros» para llegar un poco más allá. El Científico Jefe de goTenna acumula más de 20 años de experiencia en la creación de protocolos MANET para militares y el Director de Firmware acumula más de 20 años de experiencia en sistemas incrustados. Esa experiencia permite sintetizar de una forma libre de riesgos. Evaluaciones rigurosas y más de un año de despliegue sobre el terreno demuestran que Aspen Grove funciona bien.
¿Solo se puede utilizar Aspen Grove con dispositivos goTenna? Actualmente, si, pero en principio no hay nada esencial en Aspen Grove que lo vincule a un dispositivo en particular. La mayoría de elementos de Aspen Grove, salvo quizás la parte del ciclo dormido-despierto, se pueden llevar a otros dispositivos mientras dispongan de una funcionalidad de interconexión rudimentaria.
¿Qué versiones de Aspen Grove existen o están en desarrollo? Aspen Grove 1.0 está actualmente desplegado en el goTenna Pro X e incluye el protocolo de enrutado ECHO para broadcast (mensajes/PLIs) y un protocolo de acceso medio ligero eficiente llamado g-CSMA (g de goTenna). Aspen Grove 1.1 añade el protocolo VINE y más mejoras al protocolo MAC que ahora se llama g-CSMA (g de goTenna) y muchas mejoras de eficiencia en encabezados y ciclo dormido-despierto. Aspen Grove 1.2 añadirá el protocolo SPIN en la capa MAC para un acceso significativamente más eficiente que aumentará salto y tamaño.
¿El 5G dejará obsoleto Aspen Grove o el dispositivo goTenna? Rotundamente no. El 5G y el dispositivo goTenna ocupan espacios diferentes en el rango de capacidad. Es más, el 5G requiere una infraestructura celular cara y es centralizado, convirtiéndolo en una mala opción para servicios de emergencias y uso militar donde goTenna destaca.
¿Dónde reside Aspen Grove? ¿en el hardware o el teléfono emparejado con un dispositivo goTenna? En ninguno de los dos. Aspen Grove reside en el firmware del dispositivo. El firmware se puede considerar como software incrustado que se ejecuta en la CPU de un circuito impreso. Este software realiza funciones de red de malla. El circuito impreso también comprende otros elementos tales como un transceptor de radiofrecuencia (transmisor+receptor) que se utiliza para enviar bits por el aire. El transceptor no forma parte de Aspen Grove. Las aplicaciones (por ejemplo, ATAK) tampoco forman parte de Aspen Grove.
¿Cuál es el siguiente paso de Aspen Grove? Se va a apoyar a la base de clientes de goTenna con nuevas funciones de plano colaborativas en la aplicación navita de móvil iOS/Android. Estas actualizaciones permitirán a cualquier organización acceder a herramientas vanguardistas de conciencia de la situación por un menor precio. Se va a proporcionar a los usuarios de goTenna Pro X y goTenna Pro X2 una mayor selección de integraciones de aplicaciones de software, así como mejoras del SDK para desarrolladores. Estos cambios permitirán el uso de herramientas de software ya existentes para conciencia de la situación así como mando y control. También se están estableciendo acuerdos formales con proveedores complementarios de radio, satélite y telefonía móvil para compartir información entre centros de mando conectados con operadores fuera de la red sobre el terreno.
Próximamente te hablaremos de los dispositivos goTenna Pro X2 y el kit de despliegue goTenna Pro Deployment Kit 2. goTenna lo distribuye Saborit International en España.
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