Uit de lucht, in de lucht

Goedkope telecommunicatie via meteoren? In Nijmegen komt deze zomer de eerste en voorlopig enige aanbieder van mobiele meteoorcommunicatie ter wereld in de lucht.

In 1994 deed Frits Obers, bestuurskundige en mede-eigenaar van een goed lopend consultancybedrijf, onderzoek naar vormen van draadloze communicatie met voertuigen op de weg. Het meest bizarre alternatief dat hij onder ogen kreeg heette meteor burst communication: de zendende partij stuurt een paar maal per seconde een testsignaal uit, net zolang tot er een meteoor terechtkomt in het stuk dampkring tussen zender en ontvanger. Het brok ruimtepuin verbrandt tussen 120 en 80 kilometer hoogte door de wrijvingshitte en trekt al brandend een kortstondig spoor van geïoniseerde gassen dat radiosignalen reflecteert. De ontvanger laat weten dat er een testsignaal is binnengekomen, waarna de zender een kort bericht kan versturen, een e-mailboodschap bijvoorbeeld. ``Toen ik dat las heb ik het eerst lachend terzijde gelegd'', lacht Obers, oprichter en directeur van Meteor Data Communications NV (MDC), in zijn directiekamer, ``maar later bleek dat het waar was.''

Per dag vallen er zo'n zesmiljard meteoren in onze atmosfeer. De berekening zullen we overslaan, maar het betekent dat twee zender/ontvangers met een onderlinge afstand van 500 tot 1100 kilometer in 90 procent van de gevallen binnen vijftien minuten een bericht kunnen uitwisselen; in 98 procent van de gevallen kan het binnen dertig minuten. Soms lukt het binnen een seconde, en de maximale wachttijd is, uiteraard, oneindig lang. De gemiddelde levensduur van een bruikbaar spoor bedraagt 300 tot 400 milliseconde, genoeg voor het verzenden van een bericht van honderd karakters. ``Langere berichten gaan in delen, via verschillende meteoorsporen'', zegt Obers. ``Of in één keer'', vult zijn managing director Henriëtte Folkeringa-Derks aan, ``als er net een hele grote meteoor langs komt.''

Om kort te gaan: meteoorsporen doen in essentie hetzelfde als satellieten. Ze weerkaatsen langeafstands radiosignalen, die anders in het heelal zouden verdwijnen (doordat ze in rechte lijnen reizen terwijl de aarde bol is). Het grote verschil is dat satellieten voor veel geld gebouwd en gelanceerd moeten worden, en dat meteoren vooralsnog gratis zijn, zoals radiofrequenties dat tot voor kort ook waren. Als meteoorcommunicatie een succes wordt, zal de overheid zich snel genoeg melden met meteoorbelasting of met het veilen van meteoorsporen, maar zover is het gelukkig nog niet.

Met Inmarsat-C of Euteltracks, satellietsystemen die ongeveer hetzelfde presteren als meteor burst communication, kost het versturen van een bericht van honderd karakters los van de abonnementeen à twee gulden – de dienst waarmee het bedrijf van Obers nog voor de zomer op de markt hoopt te komen rekent daarvoor vijf tot tien cent. Dezelfde boodschap per SMS komt nog altijd op dertig tot zeventig cent. Een complete mobiele zend-/ontvanginstallatie voor meteorietcommunicatie kost ƒ4000,–, ongeveer ƒ2000,– minder dan een Inmarsat-C terminal.

Digitaal

Radiocommunicatie via meteoorsporen is geen nieuw idee. Dat MDC sinds 1995, met geld van een paar institutionele beleggers en steun van het Ministerie van Economische Zaken, 30 miljoen uitgaf aan produktontwikkeling, kwam doordat Obers meteoorcommunicatie mobiel en digitaal wilde maken. Dat was nog niet eerder vertoond. Traditioneel gaat meteoorcommunicatie tussen twee sterke, vaste zenders met meters lange antennes. Bij MDC zijn alleen de basisstations omvangrijk. Het zijn er nu drie, in Denemarken, Bretagne en Midden Spanje; samen bestrijken ze bijna heel west Europa tussen Jutland en Gibraltar. MDC zou werelddekkend zijn met 500 basisstations, à ongeveer een miljoen gulden elk. ``Even veel als er nodig zijn voor de GSM-dekking van Luxemburg'', zegt Obers. Rond 2004 hoopt hij een wereldomspannende dienst te kunnen bieden. In Zuid Afrika is MDC al bezig.

Mobiele meteoorcommunicatie is minder mobiel dan bijvoorbeeld GSM. De signaalsterkte van 100 watt (op 39 Mhz), het honderdvoudige van een GSM-terminal, zou voor longperforaties kunnen zorgen als de zender onder het zenden in een binnenzak zat. Een tweede reden waarom bijvoorbeeld boswachters beter niet per meteoor kunnen communiceren, waarschuwt Obers, is dat ze met de antennes van 60 x 60 centimeter regelmatig in het bos vast zouden komen te zitten. Maar voor vrachtauto's is dat allemaal geen probleem, en het internationale wegtransport is dan ook de markt voor MDC. Elke terminal heeft een ingebouwde GPS-satellietplaatsbepaler, en een geheide toepassing is om eens per uur automatisch de coördinaten van een vrachtauto te versturen. De basisstations hebben elk een permanente verbinding (per satelliet of via een vaste lijn) met het MDC-datacentrum in Nijmegen. De transportondernemer kan af en toe even Nijmegen bellen om de posities en andere berichten van zijn voertuigen respectievelijk chauffeurs te downloaden, of hij kan ze per e-mail laten opsturen, of hij neemt een online-verbinding met Nijmegen. Het eindresultaat is een kaart van Europa, met in-zoom mogelijkheid voor meer details, waarop staat waar welke auto zich bevindt en welke berichten er in en uit gingen. Ook de historie van een rit laat zich makkelijk in beeld brengen.

MDC wordt deze zomer de eerste en voorlopig enige aanbieder van mobiele meteoorcommunicatie ter wereld. Twee Amerikaanse bedrijven verkopen kant en klare netwerken van gelijkwaardige, vaste basisstations. Zo versturen alle vuurtorens op de Filipijnen hun statusrapporten (of de lampen het nog doen et cetera) via meteoorsporen.

Mobiel betekent dat er twee soorten stations zijn: vaste met veel vermogen (5000 watt) en gerichte antennes, en veel zwakkere mobiele stations die noodzakelijkerwijs alle kanten op zenden, zodat het signaal meteoorsporen in alle uithoeken van het uitspansel kan raken. Daarom luisteren alle MDC-basisstations voortdurend naar alle mobiele stations. En andersom: verzending van een bericht voor een vrachtauto begint met testsignalen vanuit alle basisstations, totdat er een beet heeft en het bericht kan verzenden. Zowel de basisstations als de mobiele apparatuur worden in Nederland gemaakt, respectievelijk bij DARE!! Development in Woerden en bij Philips in Apeldoorn.

Opvouwbare antenne

Ondanks al die nieuw ontwikkelde techniek, ziet Obers ook kansen voor netwerken van uitsluitend niet-mobiele basisstations. Als alle stations in een netwerk met een paar honderd watt of meer zenden en optimale antennes hebben, zijn meteoorsporen langer te benutten en kunnen berichten sneller worden verstuurd. Voor ontwikkelingslanden schept dat goedkope perspectieven. Obers: ``Onze grootste handicap met het mobiele systeem is dat de antenne eigenlijk zeven meter lang moet zijn. Dat lossen we op door hem op te vouwen, maar het blijft suboptimaal. Vaste stations hebben wel optimale antennes. Ik kan me voorstellen dat je in elk Afrikaans dorp een vast station neerzet. Ze kunnen dan nog niet surfen, maar wel e-mail versturen. Driekwart van de scholen in Zuid Afrika heeft geen telecomaansluiting. Daar willen ze meteoorcommunicatie gebruiken voor het uitwisselen van management informatie.''

Intussen heeft Obers nog een ander idee: moon bouncing. De maan kan heel goed krachtige radiosignalen weerkaatsen, al lukt het maar twaalf uur per etmaal en al staat de tijdvertraging van vier seconden bij een duplex-verbinding levendige telefoonconversaties in de weg. Obers: ``Moon bouncing is heel geschikt voor het verzenden van grote, niet tijdkritische databestanden.'' Ook mooi van de maan: evenmin als meteoren verstuurt ze rekeningen aan haar gebruikers. Totdat ze geveild wordt natuurlijk.