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级别： 中级 Martin Streicher, 软件开发人员, Pixel,
Byte, and Comma 2009 年 8 月 03 日 在世界上的许多地方，电力网络十分简陋，计算机属于稀缺资源，而网络连接则更加罕见。因此，正如许多其他现代惯例和技术一样，人们逐渐被分为 “有计算能力者” 和 “无计算能力者”。然而，许多人正在消除这一划分。SolarNetOne 是一个已交付使用的网络热点 — 电力，计算机和卫星上行链路，它能够安装在任何地方，而费用还不到一辆普通轿车的价钱。 如果您生活在一个工业化国家，那么您很可能拥有一台计算机并可以享用价格便宜的 Internet 连接。或者，如果您缺少此类个人资源，那么很可能需要访问当地图书馆、学校或者街角咖啡店提供的计算机和带宽。事实上，根据 Internet World Stats 的统计，在第一世界国家里，75% 以上的人群能够正常使用计算机和访问互联网。对于美国、澳大利亚、日本和西欧的居民来说，方便的网络连接似乎无处不在。
与之形成鲜明对比的是，能够访问互联网的人数小于世界人口总数的 25%。在世界上许多地方，计算机属于稀缺资源，网络连接则更罕见。的确，在一些第三世界国家，几乎没有网络接口。例如，在卢旺达，只有百分之一的人能够访问互联网，而在非洲，能够访问互联网的人群的数量不会超过人口总数的 5%。 而且，许多国家的公用事业网络十分脆弱和简陋。经常出现长时间中断，这使得计算机和上行链路变得无法使用。更糟的是，自然灾害或者紧急事件将导致基础设施发生大面积瘫痪 — 具有讽刺意味的是，救援人员和当地居民的沟通和协调也都需要使用这些设施。没有电的话，集装箱中从美国和其他世界大国回收的计算机将毫无用武之地。 不幸的是 — 就如许多其他现代实践和技术一样 — 世界上的国家不断地被划分为 “有计算能力国” 和 “无计算能力国”。摩尔定律有一个不幸的推论：创新加深了数据鸿沟。 但幸运的是，许多人认识到了不断扩大的差距，而且正在采取措施来缩小差距。One Laptop Per Child (OLPC) 的目标就是 “给世界上最贫穷的儿童创造教育机会，给每个孩子提供坚固的、低成本、低功耗而且可以联网的笔记本，安装了旨在实现协作、快乐和自我学习的内容和软件。” Geekcorps “通过向发展中国家派送技术精湛的技术志愿者，教授大众如何使用创新的、支付得起的信息通信技术来解决发展问题，从而促进发展中国家的经济增长。” 联合国在每年 5 月 17 号的世界信息社会日进行推广，让人们意识到这种计算不平等的现状。 SolarNetOne 是另外一个用来跨越鸿沟的创新计划。对于相对小的投资来说，SolarNetOne 能够在任何有阳光的地方部署一个已交付使用的互联网热点 — 受某种情况限制；可再生能源；计算机；WiFi；以及一个上行链路。引用此项目的创始人兼首席工程师 Scott Johnson 的话： “[SolarNetOne 是设计]用于当前没有电力基础设施的地方。在电力网不可靠或者不能使用的地方，SolarNetOne 的表现会非常优秀。” Johnson 说，在他与 Dr. Vint Cerf（互联网的先行者兼 Google 的 Chief Internet Evangelist）几番谈话后，构想 出了 SolarNetOne。被 Johnson 的建议所吸引，Cerf 自己筹建了该系统的研究与开发工作，而 Johnson 与来自 Solar Electric Light Fund（SELF）的 Bob Freling 以及 Network Startup Resource Center（NSRC）的 Steve Huter 合作，开发了一个太阳能网络原型。SELF 设计和实施可持续的能源解决方案，给抽水和滴灌、健康诊所、学校、家庭、街灯、微型企业、以及无线网络提供电能。NSRC 则帮助国家和地区进行互联网基础设施的建设、扩张和维护。 第一套 SolarNetOne 系统于 2007 年安装在北尼日利亚的 Katsina State University。自那以后，该项目对其产品进行了改进和商业化，并且在实地部署了附加系统。
每套 SolarNetOne 都是一个自供电的通信网络。由一个针对每个地点的纬度和主要气候条件定制的太阳能电池组生成能量。生成的电能储存在一个巨大的电池阵列里，而断路器和电子设备则保护设备避免超负荷运行及其他危险。 一个基本的套件包括五个 “组件”，通过 LAN 连接到一个中央服务器的瘦客户机来实现。联网设备也包括了一个远程非定向的 WiFi 访问点，以及一个会话初始化协议（SIP）装置。每个套件还包括了需要用来组装系统的所有电缆和小五金。因此，安装时基本不需要任何附加材料。 图 1 显示了 SolarNetOne 套件的结构。虚线追踪能量; 每条实线代表一个网络连接。 图 1、 SolarNetOne 系统结构  大部分零件都是现成的，可以轻松更换。例如，服务器是一个 PR210-SEED2 笔记本，有着 2GB 内存，一个用于操作系统的 8GB 固态硬盘，一个 DVD 刻录机，以及一个 120GB 的外置硬盘。一个由两个风扇组成的外部挤压式散热器，强制空气冷却可以大大降低服务器温度，确保即使在赤道区域都能够稳定运行。 Ethernet 集线器是一个 Linksys SR224G。每个终端设备都是由一个无磁盘的、128MB 内存的 Sumotech ST166 和一个 15 英寸的 VGA LCD 组成。终端设备和监视器的电源是由一个混合 12VDC Power 经 Ethernet 交换机通过现有的 Ethernet 接线提供，这消除了降低额外功率的需求。终端设备通过 Preboot eXecution Environment（PXE）启动，使用 Network File System （NFS）安装文件，并且使用 X Windows System 和 X Display Manager Control Protocol（XDMCP）远程登录服务器。 无磁盘瘦客户机提供了许多优势。硬件故障更少，而且终端设备用电量很少。每个终端设备在使用时消耗 4.5 瓦的电量，而 LCD 消耗额外的 8 瓦。（一般计算机在使用时要消耗 350 瓦的电量）。所有内容表明，SolarNetOne 的五座设备的配电板只需保证每小时 600 瓦的功率，就能保证客户端一天八小时的运行以及服务器的持续运行。 一套系统的费用是 1.5 万美元。维护的费用也不贵。太阳能电池板必须保持干净，确保最优运作。如果电池被排空，员工必须每个月给电池加入蒸馏水。如果进行正确保养，电池可能在使用十年后才需要进行更换，但 SolarNetOne 系统应该能够用上 20 年，或者更久。
SolarNetOne 完全基于开源技术。瘦客户机是由 Linux®Terminal Server Project（LTSP） 提供技术支持。瘦客户机和服务器运行的都是 Ubuntu Linux 操作系统（版本号 8.04）；Apache， Exim、BIND 和 OpenSSH 分别提供 Web、电子邮件、DNS 和远程访问；Madwifi 则为无线接入点提供了软件。使用 Debian 自己的 Aptitude 实用程序，系统软件能够轻松保持最新。 选择 Linux 是出于几个原因。首先，不需任何费用便可获得 — 整个 SolarNetOne 套件的费用还不到一辆普通轿车的价格，这是个理想的价格标记。Linux 降低了每个系统的最初成本，使得站点能够进行扩展，而不必支付越来越多的软件许可费用。由于单个 SolarNetOne 服务器能够支持高达 50 个瘦客户机，因此，节省的费用是可观的，甚至可以用来增加或者改良硬件设备。 选择 Linux 的另一个原因是因为可用于 Linux 的插件也是免费的。上面提到的所有后台程序（daemon）无需支付费用便可获得和使用，而其他诸如数据库、编译器和科学库等附加功能也能免费获得。因此，一旦安装后，每个 SolarNetOne 套件都能进行扩展，服务于许多用户和特殊用途。例如，在 Katsina State University 的 SolarNetOne 系统提供了对整个校园的计算周期和无线访问。终端实验室很少闲置。 根据 Johnson 的经验，Linux 是理想的，这是因为一个相对小型的系统能够运行许多软件。Johnson 说 道：“对一个这样的项目来说，Windows® 实在太大了。”Johnson 说，用 Linux 和命令行 shell 通过 窄带链接来管理远程系统是一件轻而易举的事情。 再者，由 GPL、Apache License 和其他类似的知识产权授权带来的自由使人们可以无阻碍地获取应用程序的源代码：不仅可以进行改写，而且还鼓励编写不同版本。SolarNetOne 可以为其客户机和服务器硬件定制 Ubuntu Linux — 对于专有操作系统来说，特殊化通常是不可能的，或者在经济上是不可行的。 Linux 对大多数病毒和恶意软件都具有免疫力。这种适应力改善了正常运行时间和可用性 — SolarNetOne 的基本原则之一。
到目前为止，已经部署了 5 台 SolarNetOne 系统或者正在使用中，由于早期的成功和一些媒体的正面报道，利益已经得到了极大的提高。Johnson 正在与几个集团认真商谈关于部署 10 个或者更多的基座。 安装在尼日利亚的第一台 SolarNetOne 仍然在持续运作，用于电子邮件、文字处理和互联网冲浪。除了最初在海关出了点小问题，导致系统的电力设备滞留德国数月以外，这个系统没有出现过什么大问题。它被广泛认为是该地区最稳定和最可靠的系统。 实际上，腐败是部署的最大障碍。一般情况下，不可靠的海关官员或者其他政府员工都会引发问题。Johnson 解释说，至少有一个部署受到了那些寻求更大的 “发展中国家市场份额” 的经济利益的故意破坏。 Johnson 最近还增派了一名销售人员到当地进行调查和审核。此项目现在通过销售 SolarNetOne 系统来获取利益，并且继续与非政府机构和非营利性组织（如 SELF 和资助购买的互联网协会）保持合作。Johnson 说，SolarNetOne 仍然是独一无二的，而且尤其珍贵：“我不知道有任何其他的产品也能提供一个客户机-服务器的多用户系统，并具有集成的远程 WiFi 访问点和互联网服务提供商特征，如 HTTP、SMTP、DNS 及更多。没有任何其他的项目能与 SolarNetOne 匹敌。” 当然，有许多机会可以造成冲击。要找到最好的地区，就必须调查一下世界各国的国内生产总值，而且要关注列表最末端的国家。Johnson 解释道：“非洲、南美洲和太平洋诸岛都是优秀的目标市场。我们愿意把地球上不具备稳定电源或者访问互联网所需的远程通信的地区的几十亿人连接在一起。
受到电子邮件的询问，Serf 博士回复说：“SolarNetOne 和其他类似的系统取得的进展将给 77% 的世界人口提供互联网访问，而这些人目前都没有能力访问互联网。” Johnson 说我们还面临着许多挑战。他想继续减少系统的总体能耗，使同样数量的瓦特能够支持更大的计算能力，或者在当前容量下，减少瓦特消耗。例如，一个选择就是使用有源矩阵的有机发光二极管（AMOLED），用来显示终端设备，这是因为 AMOLED 消耗的能量较少。Johnson 还想简化组件，以及把更多的功能合并到更少的框架里。 甚至更好，他继续说道：“我们希望进一步优化低功耗、可持续计算，并为节能计算设定标准。[这个世界]必须在接下来的两代人中采用干净的能源，而这个项目可以引导向绿色计算的转变。大多数计算机浪费了大量的能量，而最浪费的是基于 PC 的网络结构。” Johnson 是有抱负的人，而且此项目的目标非常的崇高。“哦，是的。当我越来越老的时候，我希望能够看见 SolarNetOne 或者它的后代用于太阳系中的其他天体中。” 如今，它将使互联网接入无处不在。 如果您自愿把您的时间和专业知识提供给 SolarNetOne，或者您愿意对该项目进行捐赠，可以通过列于下面 参考资料 中的项目首页联系 SolarNetOne 团队。 |
