وای فای هواپیما چگونه کار می‌کند و چه محدودیت‌هایی دارد؟

با رشد روزافزون وابستگی‌های اقتصادی‌اجتماعی و روانی جامعه‌ی‌ انسانی به اینترنت، نیاز به اتصال دائم در هر وضعیتی به این شبکه‌ی جهانی نیز روزبه‌روز در حال افزایش است. چند هفته قطعی سراسری اینترنت در آبان ۱۳۹۸ را به‌یاد بیاورید؛ زندگی بخش عمده‌ی جامعه و نه‌تنها فقط افرادی که مستقیما با فناوری در ارتباط‌ هستند، به‌کلی مختل شده بود و مدام این سؤال را از خودمان می‌کردیم که پیش از فراگیری اینترنت و ابزارهای اتصال دائم به اینترنت چگونه زندگی می‌کردیم؟

این سؤال را در مواقع دیگری مثل قطعی‌های حتی یک‌ساعته دسترسی‌مان به اینترنت مثلا به‌دلیل قطعی برق یا تمام‌شدن شارژ باتری گوشی‌مان نیز از خودمان می‌کنیم و به‌نظر می‌رسد کمتر کسی آن روزها را به‌یاد بیاورید. گاهی اوقات با کاهش حتی لحظه‌ای سرعت اینترنت این سؤال به ذهنمان خطور می‌کند: در روزهایی که سرعت اینترنت از آیکون H+ بالای صفحه‌ی گوشی‌مان فراتر نمی‌رفت، چگونه می‌توانستیم عادی زندگی کنیم؟  

اینطور به‌نظر می‌رسد که هرچه اتصال به اینترنت گسترده‌تر و پرسرعت‌تر می‌شود، وابستگی به آن افزایش می‌یابد و دیگر نمی‌توان در این مسیر به عقب بازگشت. امروزه گستردگی دسترسی به اینترنت پرسرعت به‌حدی رسیده است که استفاده‌نکردن از اینترنت با سرعت حداقل 4G فقط به زمان‌هایی محدود است که خواب یا در حال مسابقه‌ی ورزشی هستیم.

حال تصور کنید که مجبورید مثلا به‌دلیل حضور در پرواز، چند ساعت از اینترنت به دور باشید؛ زیرا باید هنگام پرواز گوشی خود را در حالت پرواز قرار دهید؛ بنابراین، اتصال شما با دکل‌های مخابراتی روی زمین قطع می‌شود و اگر هم به فرض گوشی خود را از حالت پرواز خارج کنید، ارتفاع شما به‌قدری زیاد است که حداقل ۱۰ کیلومتر از سطح زمین و نزدیک‌ترین دکل‌های مخابراتی سطح زمین فاصله دارید و دریافت اینترنت همراه از این فاصله تقریبا ناممکن است.

آیا راه دیگری برای اتصال به اینترنت و بازگشت به زندگی عادی در طول پرواز وجود دارد؟ امروزه، برخی از ایرلاین‌ها‌ی معتبر در دنیا چنین امکانی را فراهم آورده‌اند که البته سرعت آن هنوز رضایت‌بخش نیست؛ ولی بهتر از قطع دسترسی کامل به اینترنت است. درادامه‌ی این مقاله با انواع سرویس‌های وای‌فای هواپیما و اینترنت در طول پرواز (IFC)، سازوکار آن‌ها و محدودیت‌های آن‌ها و چشم‌انداز این فناوری‌ها صحبت خواهیم کرد.    

وای‌فای هواپیما فناوری نسبتا جدیدی است و بسیاری از هواپیماهای بویینگ تا سال ۲۰۰۱ به اینترنت حین پرواز مجهز نبودند و ایرباس هم تا سال ۲۰۰۵ پا به این حوزه نگذاشت. گوگو هم که یکی از اسامی معتبر در صنعت هوانوردی است تا سال ۲۰۰۸ آنلاین نشد.

اولین پرواز دارای وای‌فای آوریل ۲۰۰۰ و خیلی پیش‌تر از فراگیری گوشی‌های هوشمند با هواپیمای بویینگ انجام شد و سرویس اینترنت کانکسیون در آن پرواز استفاده شد. بعد از حادثه‌ی تروریستی ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۳ در نیویورک و حمله به برج‌های دوقولوی تجارت جهانی با دو فروند هواپیمای مسافری، محدودیت‌هایی برای سرویس کانکسیون بویینگ در نظر گرفته شد و شرکت بویینگ در سال ۲۰۰۶، از آن کنار رفت که خسارات مالی بعد از ۱۱ سپتامبر نیز در این تصمیم بی‌تأثیر نبود.

در آن زمان، جیم مک‌نرنی، رئیس و مدیر اجرایی شرکت بویینگ گفت: «در ۶ سال گذشته، زمان و منابع و فناوری درخورتوجهی به کانکسیون اختصاص دادیم. متأسفانه بازار این سرویس آن‌طورکه انتظار می‌رفت، تحقق نیافت». یکی از دلایل اصلی ناکامی سیستم کانکسیون پهنای باند و سرعت بسیار کند آن بود؛ به‌طوری‌که تنها می‌توانست حجم ۱ مگابایت را با سرعت ۵ مگابایت‌بر‌ثانیه برای هر هواپیما تأمین کند.

یک سال بعد، آیفون وارد بازار شد. تصور کنید اگر استیو جابز با شرکت بویینگ تماس می‌گرفت که در آن زمان در سیاتل واقع بود، چه آینده‌ای در انتظار کانکسیون بود. بعد از شکست پروژه‌ی کانکسیون، شرکت‌هایی مثل پاناسونیک آویونیکس و آن‌ایر (OnAir) تلاش کردند مدل‌های کارآمدی برای تأمین IFC تولید کنند و شرکت بزرگ و معتبر مخابراتی FFC در همان سال ۲۰۰۶ در مزایده‌ای چهار مگاهرتز از پهنای باند دکل‌های مخابراتی خود را برای تأمین IFC در آسمان ایالات متحده فروخت.

دو شرکت هواپیمایی در این مزایده برنده شدند و یکی از آن‌ها شرکت ایرسل (Aircell) بود که سه مگاهرتز از این پهنای باند را خرید. شرکت دیگر بلوجت (BlueJet) بود که یک مگاهرتز باقی‌مانده را خرید. از آن زمان تاکنون، پیشرفت‌های زیادی در حوزه‌ی وای‌فای هواپیما حاصل شده است.

• بیش از ۸۰ ایرلاین‌ در سرتاسر دنیا، اینترنت در طول پرواز ارائه می‌دهند.
• ۳۹ درصد از مایل‌صندلی موجود (Available Seat Miles) (ASM) در جهان به وای‌فای مجهز است.
• ۸۳ درصد از مایل‌صندلی‌های موجود در خطوط هوایی آمریکا به وای‌فای مجهز هستند.
• ۲۸ درصد از مایل‌صندلی‌های موجود در خطوط هوایی به غیر از آمریکا به وای‌فای مجهز هستند.    

تا یک دهه پیش، وای‌فای هواپیما به اینترنت ماهواره‌ای متکی بود که پهنای باند بسیار کمی داشت. در این سیستم، اینترنت ازطریق ماهواره‌های در حال گردش در مدار زمین به گیرنده‌ای در هواپیما مخابره و ازطریق وای‌فای در هواپیما پخش می‌شود.

هواپیما به نزدیک‌ترین ماهواره متصل می‌شود و در طول پرواز، اتصال از ماهواره‌ای به ماهواره‌ی دیگر تعویض می‌شود. این سیستم‌ها به‌دلیل پهنای باند بسیار کم، نمی‌توانند از ترافیک چندانی پشتیبانی کنند. تنها کاری که می‌توانستید با این اینترنت انجام دهید، ارسال پیام‌های متنی بود. البته سیستم‌های ماهواره‌ای امروزی بسیار پرسرعت‌تر شده‌اند و پهنای باند گسترده‌تری دارند.

به‌دلیل پهنای باند کم سیستم‌های اینترنتی ماهواره‌ای، ایرلاین‌ها بر آن شدند تا از سیستم هوا به زمین (ATG) برای مخابره‌ی اطلاعات استفاده کنند. در این سیستم‌ها، هواپیما اینترنت را از نزدیک‌ترین دکل‌های مخابراتی روی زمین دریافت می‌کند و به‌صورت هات‌اسپات ازطریق وای‌فای، درون هواپیما به‌اشتراک می‌گذارد. هواپیما در طول حرکت، از دکل مخابراتی به دکل مخابراتی دیگر وصل می‌شود.

سرعت این نوع اینترنت در حد اینترنت همراه نسل سوم است و مسافران با این سرعت می‌توانند صفحات وب را باز و از اپلیکیشن‌های اینترنتی گوشی‌های هوشمند خود استفاده کنند. با اینکه جدیدترین سیستم‌های ماهواره‌ای وای‌فای هواپیما از سیستم‌های زمین به هوا سریع‌تر شده‌اند، قرار است در دهه‌ی ۲۰۲۰، سرویس‌های اینترنتی زمین به هوا مجددا ازنظر سرعت و پهنای باند، جای سیستم‌های ماهواره‌ای را بگیرند.

همان‌طورکه گفته شد، سیستم‌های اینترنتی هوا به زمین به دکل‌های مخابراتی روی زمین وصل می‌شوند؛ بنابراین، این نوع اینترنت برفراز اقیانوس‌ها و دریاها دردسترس نیست. سیستم‌های ماهواره‌ای هم که چنین محدودیتی ندارند،‌ پهنای باندشان بسیار ضعیف است و اگر هم‌زمان تعداد زیادی از مسافران به وای‌فای هواپیما متصل شوند، عملا نمی‌توان استفاده‌ی چندانی از این نوع اینترنت برد. البته پهنای باند سیستم‌های زمینی نیز با آنچه امروزه روی زمین به آن دسترسی داریم، به‌هیچ‌وجه مقایسه‌شدنی‌ نیست.   

سیستم‌های وای‌فای هواپیما بسیار گران‌قیمت هستند؛ بنابراین، برای ایرلاین‌ها به‌صرفه نیست که سریعا چنین سیستم‌هایی را به‌روز کنند. درنتیجه، این سیستم‌ها همیشه از فناوری روز عقب هستند. ما معمولا گوشی‌هایمان را نهایتا هر یکی‌دو سال یک‌بار عوض می‌کنیم؛ ولی سیستم‌های وای‌فای هواپیما هر ۵ تا ۱۰ سال یک‌بار تعویض می‌شوند.   

با وجود پیشرفت‌های حاصل‌شده در این حوزه، نباید انتظار داشت که بتوانید صدها گیگابایت را با استفاده از وای‌فای هواپیما دانلود کنید و نهایت کاری که با سیستم‌های امروزی می‌توان انجام داد، تماشای پخش زنده‌ی اینترنتی و بررسی ایمیل و استفاده از شبکه‌های اجتماعی است.

خیلی چیزها هست که هنوز دراختیار نیستند؛ مثلا سرویس‌های اینترنتی زمین به هوا در بعضی مناطق دورافتاده ضعیف هستند؛ گاهی اوقات، وضعیت آب‌و‌هوایی سبب اختلال در اینترنت می‌شود؛ تعداد هواپیماهایی که در یک منطقه به‌طور هم‌زمان به یک ماهواره وصل می‌شوند، پهنای باند را کاهش می‌دهد؛ اتصال از ماهواره‌ای به ماهواره‌ی دیگر نیز سبب قطع لحظه‌ای اینترنت هواپیما می‌شود؛ و جت‌های منطقه‌ای کوچک‌تر از آن هستند که بتوانند از اینترنت ماهواره‌ای استفاده کنند.

در نظر داشته باشید که در بعضی پروازها مجاز نیستید هر استفاده‌ای از وای‌فای کنید و برای بعضی‌ از مسافران نیز باتوجه‌به نوع دستگاه همراه آن‌ها، ممکن است متصل‌شدن به وای‌فای هواپیما کمی گیر داشته باشد یا حتی ممکن نباشد.

همچنین، بدانید وای‌فای هواپیما اتصال ایمنی برای شما فراهم نمی‌آورد. حتی از ایمن‌ترین سیستم‌های وای‌فای حین پرواز نیز ممکن است سوء‌استفاده شود. به وای‌فای هواپیما به چشم وای‌فای کافی‌شاپ یا هتل نگاه کنید و اگر اطلاعات محرمانه‌ی در گوشی یا تبلت یا لپ‌تاپ همراه خود دارید، بهتر است از وای‌فای هواپیما استفاده کنید؛ زیرا این امکان وجود دارد که اطلاعات شما به‌سرقت برود.    

هزینه‌ی گران وای‌فای هواپیما برای مسافران یکی دیگر از مشکلات اینترنت حین پرواز است که البته دلایل خاص خودش را دارد. نه‌تنها سرویس‌های ارائه‌کننده‌ی اینترنت هوایی گران‌قیمت هستند؛ بلکه آنتن حجیمی که روی سقف هواپیما قرار می‌گیرد، با کاهش ایرودینامیک بدنه‌ی هواپیما، سبب افزایش مصرف سوخت می‌شود که آن‌هم به نوبه‌ی خود، هزینه‌ی زیادی روی دست ایرلاین‌ها می‌گذارد.  

با وجود تمامی محدودیت‌های وای‌فای هواپیما و دسترسی به اینترنت در طول پرواز، پیشرفت‌های خوبی در این زمینه در حال شکل‌گیری است. امروزه، با انجام بهبودهایی در سیستم‌های ماهواره‌ای این سیستم‌ها مجددا به بازی برگشته و جای سیستم‌های زمینی را در تأمین اینترنت هواپیماها گرفته‌اند.

درحال‌حاضر، بسیاری از هواپیماها از آنتن‌های کوباند (KU-band) برای اتصال به ماهواره‌ها استفاده می‌کنند؛ اما رفته‌رفته این آنتن‌ها جای خودشان را به آنتن‌های کاباند (KA-band) می‌دهند که سرعت بیشتری دارند. به‌علاوه، آنتن‌های جدید کم‌حجم‌تری نیز اخیرا تولید شده‌اند که اثر کمتری روی مصرف سوخت هواپیماها می‌گذارند؛ درنتیجه، هزینه‌ی عرضه‌ی وای‌فای به مسافران را برای شرکت‌های هواپیمایی کاهش می‌دهد و امکان ارائه‌ی این سرویس با قیمت ارزان‌تر را ممکن می‌سازند.  

شرکت هانویل سخت‌افزاری طراحی کرده است که به شرکت حمل‌و‌نقل هوایی GX کمک می‌کند از ماهواره‌های کاباند شبکه‌ی گلوبال اکسپرس شرکت اینمارست (Inmarsat) برای رسیدن به سرعت اینترنت حداکثری ۵۰ مگابایت‌بر‌ثانیه حین پرواز کمک بگیرد.

سرویس 2Ku هواپیمایی گوگو نیز سرعت ۱۰۰ مگابایت‌بر‌ثانیه را برای هواپیما فراهم می‌آورد و این شرکت به مسافرانش وعده‌ی سرعت ۱۵ مگابایت‌بر‌ثانیه برای هر مسافر را می‌دهد و اعلام کرده است که در سال ۲۰۲۱، از سرویس 5G زمین به هوا در جت‌های کوچک‌ترش شامل هواپیماهای منطقه‌ای و جت‌های خصوصی و هواپیماهای کوچک‌تر به‌کاررفته در خطوط هوایی اصلی استفاده می‌کند.

سرویس اینترنت هواپیمایی ویاست (Viasat) نیز که درحال‌حاضر وای‌فای بیش از ۱۳۰۰ هواپیما را تأمین می‌کند، می‌تواند تا ۱۲ مگابایت‌بر‌ثانیه را به مسافر و ۲۰۰ مگابایت‌بر‌ثانیه را به هواپیما تحویل دهد. این شرکت سرویس رایگان هواپیمایی بلوجت را تأمین می‌کند.  

به‌طورکلی، می‌توان گفت امروزه کیفیت وای‌فای هواپیما بد نیست و امکان پخش زنده‌ی اینترنتی حین پرواز میسر شده است؛ ولی این مسئله به عواملی مثل ناحیه‌ای که برفراز آن پرواز می‌کنید و اندازه‌ی هواپیما و سرویس اینترنت استفاده‌‌شده‌ی ایرلاین بستگی دارد و هنوزهم مردم از سرعت ضعیف و قیمت گران اینترنت در طول پرواز گله دارند.

در مطالعه‌ای که کیفیت اینترنت را در سه دسته‌ی پایه و متوسط و عالی قرار داده، گزارش شده است که ۲۷ درصد از اینترنت هواپیمایی در جهان تنها در حد پایه و ۵۷ درصد متوسط و تنها ۱۶ درصد در حد عالی است (یعنی قابل پخش زنده‌ی اینترنتی است).