Throwbox

Ein Throwbox ist ein stationäres Gerät, das in einem Verzögerungstoleranten Netz (DTN) eingesetzt wird, um Datenpakete zu empfangen, zu speichern und weiterzuleiten, wenn eine direkte End-zu-End-Kommunikation unmöglich oder unzuverlässig ist. Im Unterschied zu einem Router, der dauerhafte Konnektivität voraussetzt, arbeitet ein Throwbox in Umgebungen mit zeitweilig unterbrochenen oder für Stunden oder Tage fehlenden Verbindungen. Er funktioniert wie ein Briefkasten: Wenn ein mobiler Knoten oder ein anderer Throwbox in Reichweite kommt, tauschen sie warteschlangige Daten über Kurzstrecken-Funk oder ein anderes lokales drahtloses Protokoll aus.

Throwboxes werden normalerweise an strategisch günstigen festen Orten aufgestellt: an Bushaltestellen, in Dorfzentren, bei entlegenen Forschungsstationen oder in Gebäuden an Kontrollpunkten. Jeder Throwbox läuft mit dem Bundle Protocol und verfügt über persistenten Speicher, üblicherweise ein USB-Stick oder eine kleine Festplatte, um Daten zu halten, bis sich eine Gelegenheit zur Weiterleitung ergibt. Die Stromversorgung kommt von Solarpanelen, dem Stromnetz oder Batteriebänken und ermöglicht einen Dauerbetrieb in Gegenden, wo mobile Geräte nicht unbegrenzt betrieben werden können. Ein Throwbox kann indirekt Dutzende Nutzer bedienen, auch wenn der Datenverkehr gering ist.

Häufige Einsatzmuster

In humanitärer und wissenschaftlicher Arbeit bilden Throwboxes das Rückgrat der DTN-Infrastruktur. Das DakNet-Projekt in Indien setzte solche Knoten auf Bussen mit festen Routen ein. Feldbiologen und Helfer in abgeschnittenen Gegenden nutzen Throwboxes, um E-Mail, Sensordaten und Dokumente mit entfernten Servern zu synchronisieren. Die Reichweite liegt typischerweise bei 100 bis 500 Metern, je nach Antennendesign und Frequenz; 2,4-GHz-WLAN und 900-MHz-Funkanwendungen sind häufige Wahloptionen.

Wartungsherausforderungen sind eine konsistente Stromversorgung, der Schutz der Hardware vor Wetter und Diebstahl sowie das Management von Speicherquoten, wenn der Speicherplatz voll wird. Ein Throwbox kann Gigabytes von Daten vieler Nutzer enthalten, daher sind Prioritäts- und Cache-Verdrangungsrichtlinien wichtig. Der Begriff verbreitete sich in den frühen 2000er Jahren in der akademischen DTN-Forschung; er spiegelt die bewusste Akzeptanz von Verzögerung wider, um Reichweite in Gegenden zu erreichen, wo durchgehende Infrastruktur fehlt oder unerschwinglich teuer ist.

Throwboxes bleiben nischenhaft, aber unverzichtbar in der Entwicklungsarbeit, der Katastrophenhilfe und der Raumfahrtkommunikation. Das Konzept beeinflusste den Entwurf späterer zeitweise verbundener Systeme, obwohl die meisten modernen Mobilgeräte inzwischen eine irgendwelche Form von periodischer Konnektivität voraussetzen. Wo die Infrastruktur dauerhaft dünn ist, bleiben Throwboxes jedoch eine praktische und kostengünstige Lösung.