IP Móvel e conectividade ubíqua

Sim, é possível montar uma grande rede mash em que os aparelhos (celulares, computadores, laptops, palms, pen-computers, etc) em movimento se comuniquem diretamente uns com os outros sem intermediários. Para tal é preciso que as máquinas possam encontrar as outras usando um esquema de IPs, tal como na Internet, mas a diferença é que estes IPs estarão em movimento. Para que a comunicação ganhe agilidade é melhor que possam estar georeferenciados. Desse modo poderão ser velozmente encontrados pelos roteadores que deverão estar cada vez mais distribuídos.

Os entraves desta comunicação baseada no P2P e na mobilidade é que os aparelhos em movimento gastarão muito mais energia, pois estarão constantemente retransmitindo os sinais de outras máquinas. Em uma comunicação como esta, cada aparelho transforma-se em uma antena retansmissora, em um ponto da conexão ubíqua e também em um roteador que redirecionará o sinal para a direção correta e o amplificará. Cada vez que fizer isto gastará energia. É preciso enfrentar este problema.

Se a sociedade da informação baseia-se na intensa troca de bens informacionais, na comunicação digital enredada, portanto, a redução da necessidade de gastos com comunicação ampliam as possibilidades da inserção das camadas pauperizadas no cenário informacional, baixam os custos para criar conteúdos na rede, aumentam as possibilidades da Educação e diminuem os gastos para gerar serviços digitais. A diversidade cultural é ampliada em um contexto de "gift economy".

BRICOPHONE: INFRA COMUNITÁRIA PARA CELULAR OPEN SOURCE

Publiquei este artigo na coluna raitéqui da Revista A Rede de 18 de Abril de 2008:

Projeto prevê solução de código e hardware abertos, baixo custo e pequeno consumo de energia.
Sérgio Amadeu da Silveira

Há alguns dias atrás, enquanto escrevia no Twitter, recebi um recado do Felipe Fonseca, um dos pioneiros da metarreciclagem no Brasil. Ele me chamava para participar do projeto Bricophone. Felipe momentaneamente está morando na Europa. Segui o link deixado por ele e acabei estudando o projeto. Para minha grata surpresa, descobri que Paulo Hartman, um dos organizadores do Mobilefest é também um dos disseminadores do projeto no Brasil. O projeto Bricophone é uma ação nômade, libertária, baseada nas vastas possibilidades do digital. Nesta coluna, resolvi traduzir as principais partes do projeto e incluir alguns comentários. Sem dúvida, o projeto traz uma grande idéia.

Mas o que é o Bricophone? É um projeto de código e hardware abertos, pensado para um pequeno consumo de energia e baixo custo, voltado para comunidades inferiores a mil pessoas, em regiões distantes. A grande idéia do Bricophone é que ele não necessita de uma infra-estrutura estática, como relés (relays), antenas e centrais de dados. Sua particularidade permite um uso especial de equipamentos de comunicação em áreas pobres, bem como para realizar resgates em áreas afetadas por desastres, e também para o uso em atividades sociais e culturais, como festivais e eventos de massa. Como se trata de um projeto open source, o Bricophone pretende ser construído pelos usuários ou por artesões digitais.

Onde surgiu a idéia? Como ela foi sendo conceitualmente construída? O projeto começou em Paris, no início de 2007, no Centre de Ressources Art Sensitif. A idéia original veio da denúncia e do chamado dos índios da Amazônia que lutam contra os mineradores de ouro, dos professores que protestavam em Oaxaca, dos agricultores que combatiam as minas de cobre no Peru, da organização dos protestos contra o G8 e a OMC, e da necessidade de agir nas diferentes recentes catástrofes naturais, como furacões em áreas tropicais, grandes apagões de energia nos Estados Unidos, terremotos, tsunamis no Oceano Índico, além de em muitas outras zonas em que os direitos humanos e a liberdade de expresssão não são respeitados.

No documento que detalha o projeto, os seus idealizadores avisam que o projeto Bricophone não é uma alternativa para a infra-estrutura regular de celulares, nem um telefone celular open source para carros e redes telemóveis, enfim, não se trata de um Linux-phone project. O Bricophone não é outro projeto de webfone ou celular via IP. É uma técnica, uma política economicamente independente de telefonia móvel, a partir do atual sistema de telefones celulares. A idéia é tentar abrir todas as possibilidades técnicas e éticas de garantia da liberdade de expressão.

Características

O objetivo da infra-estrutura Bricophone é somente a comunicação de voz. Funciona com as novas tecnologias de rede de sensores sem-fio, utilizadas na indústria de equipamentos. As principais características dessas novas tecnologias são as redes Mesh, serem de baixo custo e com consumo de energia extremamente baixo. Estas três características técnicas são a chave das potencialidades do projeto:

• Rede Mesh (ou malha, em português) segue um desenho em que cada ponto pode rotear (encontrar a rota e enviar) informações diretamente para qualquer outro ponto da mesma rede de conexão. O encaminhamento das informações é feito automaticamente, como na internet, através da escolha do melhor caminho entre os dispositivos conectados na rede. Desse modo, uma pequena quantidade de bricophones, não muito distantes uns dos outros, podem automaticamente construir uma rede operacional. Quanto mais bricophones entrarem na área de conexão, mais extensa ficará a rede.

• O Baixo Custo dos chips wireless viabiliza o projeto. Ele permite a conexão de diferentes equipamentos e dispositivos, pontos de acesso, roteadores de sinais e o próprio aparelho bricophone, garantindo as chamadas via internet. O baixo custo aliado à relativa simplicidade do hardware permite que as comunidades de usuários inventem novas possibilidades de uso, tal como se pode observar no projeto Arduino (hardware com sensor e processador que permite criar interfaces artísticas).

• O Baixo Consumo de energia permite a utilização da energia solar, eólica ou energia muscular (dínamo de bicicleta), ou baterias mais ambientalmente amigáveis. Os roteadores de baixo consumo de energia podem ser abastecidos em cima das árvores e de prédios com placas de energia solar ou baterias que podem durar muitos meses.


Evolução

Os primeiros trabalhos técnicos e consultas ocorreram durante 2007, através da rede Bricolabs (www.bricolabs.net). Rob Von Kranenburg realizou vários contatos com desenvolvedores de alta qualidade. Logo aderiram ao projeto: Philippe Langlois, artista do site xlrmx.org, engenheiro de rede e artista; Denis Jaromil, artista do Dyne.org envolvido com a possibilidade de aplicar técnicas Netsukuku no Bricophone; Rama Cosentino, artista de Giss.tv, Hackitectura.net e riereta.net; Cyrille Henry, artista envolvido no Pure Data Community (open source para artistas) e outras personalidades do mundo da cibercultura e da tecno-arte. A coordenação global é dirigida por Jean-Noël Montagné, artista do artsens.org.

Alguns workshops já foram realizados, inclusive em São Paulo, durante o Mobilefest, em novembro de 2007. Como muitos projetos de software aberto e livre, o futuro do Bricophone depende da ação da comunidade e da adesão de hackers, artistas, educadores, estudantes, curiosos, amantes da liberdade e do conhecimento. O projeto continua a crescer, e os próximos passos precisam de apoio, principalmente para:
• desenvolver um website multilíngüe, substituindo o primeiro www.bricophone.org;
• instalar ferramentas de comunicação para a comunidade, como wiki, código repositório, fórum, mailing list;
• realizar workshops de prototipagem em hardware, software e ferramentas, com as comunidades espalhadas em Paris, São Paulo, Bruxelas, Amsterdã, Sheffield, Barcelona, e em todas as cidades em que ativistas e militantes da liberdade de expressão e de conhecimento queiram participar do projeto.

CELULAR P2P PODE ACELERAR A INCLUSÃO DIGITAL

Imagine se as pessoas pudessem se comunicar usando celulares sem pagar um centavo para ninguém. Na verdade podem. Todos já devem ter visto duas pessoas com walkie-talkies, ou seja, com aqueles rádios de comunicação, hoje, muito utilizados por seguranças e manobristas de estacionamentos. Para utilizar walkie-talkies não pagamos nada, somente os aparelhos. O problema é que estes rádios não têm um grande alcance, além da maioria não ser digital. Mas a possibilidade de comunicar com aparelhos celulares sem pagar nada para qualquer intermediário existe e já está sendo testada.

Uma empresa sueca, fundada em 2004, chamada TerraNet, já está testando os celulares P2P (peer-to-peer). As vantagens das tecnologias descentralizadas e abertas são espetaculares. Todo telefone celular passaria ser um aparelho que além de transmitir e receber chamadas também poderia retransmitir o sinal de outros aparelhos. Cada celular serviria como uma estação de retransmissão, assim não precisaríamos mais das antenas das operadoras.

As consequências positivas da tecnologia P2P nos celulares são gigantescas. As pessoas com renda muito baixa poderiam usar gratuitamente a comunicação digital para melhorar suas condições de vida, lazer e trabalho. Elas terão efetivamente garantido o seu direito à comunicação. Além disso, com a integração dos celulares à Internet é possível aumentar o acesso à rede e aos portais disponíveis para aparelhos móveis. Outro ponto importante: um celular P2P pode se conectar com um roteador Wi-Fi e enviar e receber seu sinal através do protocolo de Voz sobre IP, ou seja, pode utilizar o Skype, por exemplo.

O aparelho celular P2P pode ser híbrido. Nas áreas com muitos celulares P2P, os inúmeros aparelhos evitam áreas vazias em que o sinal não tenha força suficiente para se propagar. Cada aparelho retransmite o sinal do outro até encontrar o destino dos pacotes de voz ou de texto. No caso de áreas com poucos celulares P2P, o aparelho poderá usar uma rede WiMax ou ainda realizar ligações normais para as Operadoras. A empresa TerraNet está testando pelo menos três sistemas completares ao P2P. O hardware do celular da TerraNet poderá funcionar com as tecnologias WiMax, HSDPA, UTMS, GSM, GPRS, mas a empresa acredita que poderá utilizar qualquer outra. Enfim a TerraNet quer utilizar o GSM Mobile WiMax como complementar a tecnologia 3G.

Uma das grandes questões sobre as possibilidades do celular P2P está nos possíveis riscos de congestionamento. Segundo técnicos da TerraNet, os congestionamento ou sobrecarga de tráfego podem acontecer em qualquer rede celular onde o uso da rede é excessivo ou quando a rede não é redimensionado para se ajustar a quantidade de usuários. Mas a superação deste problema está na inteligência dos algoritmos de roteamento que serão embarcados nos aparelhos celulares. O aperfeiçoamento deste algoritmos permitirão distribuir da melhor forma possível os fluxos de dados e as sua rotas pela rede. O roteamento inteligente é o que permite o sucesso dos celulares P2P.

Segundo, o estudo MOBILITY IN P2P IN CELLULAR NETWORKING, do pesquisador finlandês Yrjö Raivio, da Universidade de Helsinki, a maioria dos serviços ainda estão sendo executados em cima da tradicional arquitetura cliente-servidor, mas os celulares P2P poderiam facilmente melhorar a experiência do usuário final. O uso de coordenadas de geo-referenciamento podem melhorar o endereçamento dos pacotes de som, texto ou imagem.

Telemóveis ou celulares são excelentes ferramentas para compartilhar conteúdo. Já existem inúmeras comunidades que compartilham imagens feitas pelos celulares. Os celulares P2P , por utilizarem principalmente os protocolos da Internet podem integrarem-se muito bem a web. A grande dificuldade do modelo está no tempo de duração da bateria, uma vez que ela será usada não só para transmitir e receber mensagens do seu próprio aparelho, mas também para retransmitir o sinal dos demais aparelhos. Uma boa imagem para entender a rede P2P é a dos atletas corredores que passam o bastão para um outro depois de percorrer uma certa distância. O sinal no mundo P2P é como o bastão do atleta que iria saltando de aparelho em aparelho até encontrar seu destino.

Yrjö Raivio, lembra-nos que “antes que seja uma realidade, redes celulares e dispositivos devem dar gigantescos passos tecnológicos à frente, mas o principal obstáculo é, evidentemente, a nossa maneira de pensar”. O P2P tem demonstrado sua força e sua superioridade tecnológica diante do tradicional modelo cliente-servidor. Nas redes fixas já responde por mais de 60 por cento do tráfego de pacotes. É claro que a quantidade de dados irá explodir no futuro próximo devido à crescente popularidade das aplicações de vídeo. O avanço da chamada convergência digital, bem como, o aumento do uso dos celulares e aparelhos móveis para acessar a web contrubuirão para ampliar o uso do P2P em redes lógicas. Mas, o modelo P2P pode ser um grande aliado da inclusão digital por reduzir dramaticamente os custos de conexão.

Com celulares que usam Voz sobre IP já teremos uma grande redução dos custos, mas com aparelhos celulares que usam o modelo P2P poderemos realizar ligações no plano local sem pagar nada. Com prefeituras que abrem o sinal Wi-Fi em seus municípios, estes celulares P2P poderão conectar-se a Internet e garantir uma inclusão massiva da população na sociedade da informação. O que impede isto de ocorrer são razões ideológicas, culturais e econômicas, ou melhor, de manutenção dos planos de negócios das empresas de Telecom. Razões técnicas não são mais impedimentos.

(Este texto foi publicado na Revista A Rede de fevereiro de 2008)

O CELULAR P2P PODE AMPLIAR A COMUNICAÇÃO ENTRE AS CAMADAS MAIS POBRES.

Já é possível utilizarmos um aparelho celular que se comunique com os demais sem a necessidade de um intermediário, ou seja, uma empresa operadora. Isto é possível usando a lógica do P2P. Todo telefone celular passaria ser um aparelho que além de transmitir e receber chamadas também poderia retransmitir o sinal de outros aparelhos. Cada celular serviria como uma estação de retransmissão, assim não precisaríamos mais das antenas das operadoras.

As consequências positivas da tecnologia P2P nos celulares são gigantescas. As pessoas com renda muito baixa poderão usar a comunicação digital para melhorar suas condições de vida, lazer e trabalho. Elas terão efetivamente garantido o seu direito à comunicação. Além disso, com a integração dos celulares com a Internet é possível aumentar o acesso à rede e aos portais disponíveis para aparelhos móveis.

Uma empresa sueca, fundada em 2004, chamada TerraNet, já está testando os celulares P2P. As vantagens das tecnologias descentralizadas e abertas são gigantescas. O Grupo de Pesquisa de Tecnologia e Cultura de Rede da Cásper Líbero está estudando as aplicações do P2P e das demais práticas colaborativas e, em breve, lançará um mapa do uso das tecnologias da comunicação compartilhada.

A seguir leia um trecho do FAQ (em inglês) do celular P2P redigido pela TerraNet (http://www.terranet.se/):

How can a peer-to-peer network function if there is a limited number of users?

The TerraNet solution incorporates three types of components: TerraNet Handset(s), TerraNet HelperNode(s) and TerraNet Gateway(s). A Gateway is a helper node which allows an external connection to the outside world. HelperNodes extend coverage of the network and forward calls to neighbouring nodes if the number of end-users is not (yet) satisfactory.

Is the TerraNet system completely peer-to-peer VoIP or can it also connect to a normal cell phone?

The technology allows the data flow to choose freely between three routes:
1. Directly to another TerraNet handset, which is either used as a voice telephone
or used as a modem (i.e. connected to a computer via USB-cord or Bluetooth)
2. Indirectly to another TerraNet handset through other handsets, or HelperNodes.
3. Indirectly to any another network through a gateway.

Could a Mobile WiMax handset make calls using the TerraNet technology?

Yes. The hardware in TerraNet handsets is very similar to the technology to support other radio transmissions, be it WiMax, HSDPA, UTMS, GSM, GPRS, or any other. We fully believe that for example mobile phones being built very soon will support the TerraNet technology, as a complement to 3G, GSM or Mobile WiMax, thus allowing free peer-to-peer phone calls between them, for end users. It did not take long for all handset manufacturers to include products with Bluetooth support in their portfolios once the handset end users asked for it. The TerraNet technology will be a strong selling point for manufacturers who support it, and a strong disadvantage to those who do not.

What are the risks of congestion?

Congestion, or traffic overload, can happen in any mobile phone network where the use of the network is excessive, or where the network is not scaled to fit the amount of users. There is of course a limitation as regards the data flow in each TerraNet handset. The TerraNet technology strives to distribute the traffic over the full network to minimizing the risk of congestion, by e.g. using TerraNet HelperNodes to offload the handsets’ load of forwarding.


What about radio signal deterioration in urban areas – and how about data loss in multi-hopping?

There is a deterioration of the data signal, which is caused by a loss probability each time the data is sent over the air by a node (handset or HelperNode). In order for this not to affect the end service, the traffic is protected by error correcting codes and routing algorithms are optimized to choose the best route. Furthermore, in very harsh transmission environments HelperNodes may be used to minimize the number of hops.

Is it possible to purchase evaluation units?

We do not sell TerraNet products outside a formally established business case. Due to the vast number of requests for evaluation units, TerraNet has made the corporate decision to only offer evaluation units with formally qualified business partners. This scenario is regrettable, but it is the only one available to us at this time, and we apologize. Please contact us if you wish to discuss a firm business opportunity with the TerraNet management (contact details are listed in the Contact tab to the right).

TerraNet