Battery used Battery charging

LOW←TECH MAGAZINE

Como construir um site low-tech?

O nosso novo blogue foi concebido para reduzir radicalmente o uso de energia associado à consulta do nosso conteúdo.

Translated by: Diogo Matias

um detalhe do servidor a energia solar

O primeiro protótipo do servidor a energia solar que corre o novo site. O controlador de carga solar (à direita) está a alimentar o servidor (à esquerda) através de um cabo USB.

Low-tech Magazine: Versão Kindle.

A revista Low-tech Magazine nasceu em 2007 e, desde então, tem sofrido muito poucas mudanças. Como uma reformulação do website já devia ter sido feita há muito tempo — e porque tentamos praticar o que dizemos — decidimos construir uma versão de baixa tecnologia, auto-hospedada, e a energia solar da Low-tech Magazine. O nosso novo blogue foi concebido para reduzir radicalmente o uso de energia associado à consulta do nosso conteúdo.

Porquê um site low-tech?

Foi-nos dito que a Internet iria “desmaterializar” a sociedade e diminuir o uso de energia. Contrariamente a esta previsão, acabou por tornou-se um grande consumidor de energia em rápido crescimento.

De forma a contrabalançar as consequências negativas associadas ao elevado consumo de energia, foi proposto o uso de energia renovável como meio de reduzir as emissões dos centros de processamento de dados. Por exemplo, o relatório anual ClickClean da Greenpeace classifica as principais empresas da internet com base na sua utilização de fontes de energia renováveis.

No entanto, alimentar centros de processamento de dados com fontes de energia renovável não é suficiente para fazer face ao crescente uso de energia da Internet. Para começar, a Internet já utiliza três vezes mais energia do que todas as fontes de energia eólica e solar do mundo são capazes de fornecer.

Alimentar centros de processamento de dados com fontes de energia renovável não é suficiente para fazer face ao crescente uso de energia da Internet.

Por último, a energia solar e eólica nem sempre estão disponíveis, o que significa que se a Internet funcionar com fontes de energia renováveis será necessária uma infraestrutura de armazenamento e/ou transmissão de energia que também é dependente de combustíveis fósseis para o seu fabrico e substituição. Alimentar sites com energia renovável não é uma má ideia, no entanto, a tendência para o aumento da utilização de energia também deve ser abordada.

Para começar, o conteúdo está a tornar-se cada vez mais exigente em termos de recursos. Isto tem muito a ver com a crescente importância de vídeos, mas uma tendência semelhante pode ser observada entre sites. O tamanho médio de uma página web (definido como o tamanho médio de página dos 500.000 domínios mais populares) aumentou de 0,45 megabytes (MB) em 2010 para 1,7 MB em junho de 2018. Para sites móveis, o “peso médio das páginas” aumentou dez vezes de 0,15 MB em 2011 para 1,6 MB em 2018. Utilizando diferentes métodos de medição, outras fontes informam tamanhos médios de página de até 2,9 MB em 2018.

O crescimento do tráfego de dados tem superado os avanços na eficiência energética (a energia necessária para transferir 1 MB de dados pela internet), resultando numa utilização cada vez maior de energia. Os sites “mais pesados” ou “maiores” não só aumentam a utilização de energia na infraestrutura da rede, como também encurtam a vida útil dos computadores — para aceder a websites maiores os computadores têm que ser mais potentes. Isto significa que é necessário fabricar mais computadores, o que é um processo que requer muita energia.

Estar sempre online não é compatível com fontes de energia renovável tais como a energia eólica e solar, que nem sempre estão disponíveis.

Uma segunda razão para o aumento do consumo de energia da Internet é que passamos cada vez mais tempo em on-line. Antes da chegada dos dispositivos portáteis e do acesso à rede sem fios, só estávamos ligados quando tínhamos acesso a um computador de secretária no escritório, em casa, ou na biblioteca. Agora vivemos num mundo em que não importa onde estejamos, estamos sempre on-line, incluindo, por vezes, através de mais do que um dispositivo em simultâneo.

O acesso “sempre ligado” à Internet é acompanhado por um modelo de computação em nuvem — permitindo dispositivos mais eficientes em termos energéticos, à custa de uma maior utilização de energia nos centros de dados. Cada vez mais, atividades que poderiam perfeitamente acontecer off-line — tais como escrever um documento, preencher uma folha de cálculo, ou armazenar dados — requerem agora acesso contínuo à rede. Isto não é compatível com fontes de energia renováveis, tais como a energia eólica e solar, que nem sempre estão disponíveis.

Low-tech web design

O nosso novo web design aborda estas duas questões. Graças a um web design low-tech, conseguimos diminuir o tamanho médio de uma página do blogue por um factor de cinco em comparação com o design antigo — tudo isto tornando o website visualmente mais atraente e adequado para dispositivos móveis. Em segundo lugar, o nosso novo website funciona 100% a energia solar, não apenas no papel, mas na realidade: tem o seu próprio armazenamento de energia e ficará desligado durante longos períodos de tempo nublado.

A Internet não é um ser autónomo. O seu crescente uso de energia é a consequência de decisões reais feitas por criadores de software, web designers, departamentos de marketing, editores e utilizadores. Com um website a energia solar, leve e fora da rede, nós queremos mostrar que outras decisões podem ser tomadas.

Com 36 dos cerca de 100 artigos agora online, o peso médio das páginas no website a energia solar é cerca de 5 vezes inferior ao do design anterior.

Para começar, o novo design do website inverte a tendência para páginas cada vez maiores. Com 36 dos cerca de 100 artigos agora online, o peso médio das páginas no website a energia solar é de 0,77 MB — cerca de cinco vezes inferior ao do design anterior, e menos de metade do tamanho médio das 500 mil páginas dos blogues mais populares em junho de 2018.

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Um teste de velocidade da antiga e da nova Low-tech Magazine. O tamanho da página diminuiu mais de seis vezes, o número de pedidos cinco vezes, e a velocidade de download aumentou dez vezes. Note-se que não concebemos a página web para velocidade, mas para baixo consumo de energia. Seria ainda mais rápido se o servidor fosse colocado num centro de dados e/ou numa localização mais central na infraestrutura da Internet. Fonte: Pingdom.

Abaixo estão algumas das decisões de design que tomámos para reduzir o consumo de energia. Publicámos um documento separado que se foca nos esforços de front-end, e um que se foca nos esforços de back-end. Também divulgámos o código para o design do nosso website.

Site estático

Uma das escolhas fundamentais que fizemos foi construir um website estático. A maioria dos websites atuais utiliza linguagens de programação do lado do servidor que geram o website em tempo real, consultando uma base de dados. Ou seja, uma página web tem que ser gerada cada vez que alguém visita o site.

Por outro lado, um website estático é gerado uma vez e existe como um simples conjunto de documentos no disco rígido do servidor. Está sempre lá — e não apenas quando alguém visita a página. Os websites estáticos baseiam-se assim no armazenamento de ficheiros, enquanto os websites dinâmicos dependem de cálculos recorrentes. Os websites estáticos requerem consequentemente menos poder de processamento e, portanto, menos energia.

A escolha de um site estático permite geri-lo de uma forma económica a partir do servidor no nosso escritório em Barcelona. Fazer o mesmo com um website derivado de uma base de dados seria quase impossível, porque exigiria demasiada energia. Seria também um grande risco de segurança. Embora um servidor web com um site estático possa ser pirateado, existem significativamente menos rotas de ataque e os danos são mais facilmente reparados.

Imagens com dither

O principal desafio foi reduzir o tamanho das páginas sem tornar o site menos atraente. Como as imagens ocupam a maior parte da largura de banda, seria fácil ter páginas pequenas e menor utilização de energia, eliminando imagens, reduzindo o seu número, ou tornando-as muito mais pequenas. Contudo, as imagens são uma parte importante do apelo da revista Low-tech Magazine, e o website não seria o mesmo sem elas.

Ao aplicarmos dithering, podemos fazer imagens que requerem dez vezes menos recursos, mesmo que sejam apresentadas muito maiores do que no antigo website.

Em vez disso, escolhemos aplicar uma técnica de compressão de imagem obsoleta chamada dithering. O número de cores numa imagem, combinado com o seu formato de ficheiro e resolução, contribui para o tamanho de uma imagem. Assim, em vez de utilizarmos imagens a cores de alta resolução, escolhemos converter todas as imagens para preto e branco, com quatro níveis intermédios de cinzento.

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Uma imagem com dither do nosso servidor.

Estas imagens a preto e branco são depois coloridas de acordo com a respetiva categoria de conteúdo através das capacidades de manipulação nativa de imagens do browser. Comprimidas através deste plugin de dithering, as imagens apresentadas nos artigos adicionam muito menos peso ao conteúdo: em comparação com o antigo website, as imagens consomem aproximadamente dez vezes menos recursos.

Fonte tipográfica padrão / Sem logo

Todos os recursos carregados, incluindo fontes tipográficas e logótipos, são um pedido adicional ao servidor, exigindo espaço de armazenamento e utilização de energia. Portanto, o nosso novo website não carrega nenhum tipo de letra personalizado e remove a declaração de fonte-família, o que significa que os visitantes verão o tipo de letra padrão do seu browser.

Utilizamos uma abordagem semelhante para o logótipo. De facto, a revista Low-tech Magazine nunca teve um, apenas uma imagem de uma lança segurada como uma arma de baixa tecnologia contra as reivindicações de alta tecnologia prevalecentes.

Em vez de um logótipo, que exigiria a produção e distribuição de tipografias e imagens personalizadas, a nova identidade da Low-tech Magazine consiste num único gesto tipográfico: utilizar a seta virada para a esquerda no lugar do hífen no nome do blogue: LOWTECH MAGAZINE.

Sem rastreios de terceiros, sem serviços de publicidade, sem cookies

Software de análise como o Google Analytics regista o que acontece num website — que páginas são mais vistas, de onde vêm os visitantes, e assim por diante. Estes serviços são populares porque poucas pessoas hospedam o seu próprio website. Contudo, o intercâmbio destes dados entre o servidor e o computador do webmaster gera tráfego de dados extra e, portanto, utilização de energia.

Com um servidor auto-hospedado, podemos fazer e visualizar estas medições no mesmo aparelho: cada servidor gera registos do que acontece no computador. Estes registos (anónimos) são apenas vistos por nós e não são usados para criar perfis de visitantes.

Com um servidor auto-hospedado, não há necessidade de rastreio e cookies de terceiros.

A Low-tech Magazine tem usado anúncios da Google Adsense desde o início de 2007. Embora estes sejam um recurso financeiro importante para a manutenção do blogue, têm dois aspetos negativos importantes. O primeiro é o uso de energia: serviços de publicidade aumentam o tráfego de dados e, consequentemente, o uso de energia.

Em segundo lugar, a Google recolhe informações dos visitantes do blogue, o que nos obriga a elaborar extensas declarações de privacidade e avisos de cookies — que também consomem dados, e incomodam os visitantes. Sendo assim, substituímos o Adsense por outras opções de financiamento (leia mais abaixo). Não utilizamos cookies de todo.

Com que frequência estará o site off-line?

Muitas empresas de alojamento web afirmam que os seus servidores funcionam com energia renovável. No entanto, mesmo quando estas geram a energia solar localmente e não se limitam a “compensar” a utilização de energia fóssil através da plantação de árvores ou afins, os seus websites estão sempre on-line.

Isto significa que ou têm um enorme sistema de armazenamento de energia local (o que torna o seu sistema energético insustentável), ou que dependem da rede elétrica quando há falta de energia solar (o que significa que não funcionam realmente a 100% de energia solar).

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O painel solar fotovoltaico de 50W. Em cima dele está um painel de 10W que alimenta um sistema de iluminação.

Pelo contrário, este website funciona com um sistema de energia solar fora da rede com o seu próprio sistema de armazenamento de energia, e ficará off-line durante longos períodos mais longos de tempo nublado. Uma fiabilidade inferior a 100% é essencial para a sustentabilidade de um sistema solar fora de rede, porque acima de um certo nível a energia de combustíveis fosseis usada para produzir e substituir as baterias é superior à poupada pelos painéis solares.

Ainda está para se ver com que frequência o website vai ficar off-line. O servidor web é alimentado por um painel solar novo de 50W e uma bateria chumbo-ácido de 12V 7Ah com dois anos. Como o painel solar fica à sombra durante a manhã, só recebe luz solar direta durante 4 a 6 horas por dia. Em condições ótimas, o painel solar gera assim 6 horas x 50 W = 300 Wh de eletricidade.

O servidor web usa entre 1 a 2.5 W (dependendo do número de visitantes), o que significa que requer entre 24 Wh e 60 Wh de eletricidade por dia. Em condições ótimas, devemos assim ter energia suficiente para manter o servidor web a funcionar durante 24 horas por dia. O excesso de produção de energia pode ser utilizado para aplicações domésticas.

Esperamos manter o website online durante um ou dois dias de mau tempo, mais do que isso e ficará off-line.

No entanto, durante dias nublados, especialmente no inverno, a produção diária de energia poderá ser tão baixa como 4 horas x 10 W = 40 Wh por dia, enquanto o servidor necessita de 24 e 60 Wh por dia. O armazenamento da bateria é de cerca de 40 Wh, tendo em conta 30% de carga e 33% de profundidade ou descarga (o controlador de carga solar desliga o sistema quando a tensão da bateria cai para 12V).

Consequentemente, o servidor a energia solar permanecerá on-line durante um ou dois dias de mau tempo, mas não por mais tempo. Contudo, estas são estimativas, e podemos acrescentar uma segunda bateria de 7 Ah no outono, se for necessário. O nosso objetivo é um “tempo de funcionamento” de 90%, o que significa que o website ficará fora de funcionamento durante uma média de 35 dias por ano.

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Primeiro protótipo com bateria chumbo-ácido (12V 7Ah) à esquerda, e bateria UPS Li-Po (3,7V 6600mA) à direita. A bateria chumbo-ácido fornece a maior parte do armazenamento de energia, enquanto a bateria Li-Po permite que o servidor se desligue sem danificar o hardware (será substituída por uma bateria Li-Po muito mais pequena).

Quando é a melhor altura para visitar?

A acessibilidade deste website depende do estado do tempo em Barcelona, Espanha, onde se encontra o servidor a energia solar. Para ajudar os visitantes a “planear” as suas visitas à Low-tech Magazine, fornecemos-lhes várias pistas.

Para ajudar os visitantes a “planear” as suas visitas à Low-tech Magazine, fornecemos-lhes várias pistas.

Um nível de bateria fornece informação crucial porque pode dizer ao visitante que o blogue está prestes a ficar inacessível — ou que é “seguro” lê-lo. O design consiste numa cor fundo que indica a capacidade da bateria carregada a energia solar que alimenta o servidor do website. Um decréscimo na altura do fundo colorido indica que é de noite ou está mau tempo.

Para além do nível da bateria, outras informações sobre o servidor são visíveis num painel do website. Isto inclui informação contextual da localização do servidor, hora, condições meteorológicas atuais e previsões, e a duração desde a última vez que o servidor foi desligado devido a falta de energia.

Atualização de abril de 2019: Para aceder à Low-tech, independentemente do estado do tempo, temos várias opções de leitura offline disponíveis. Por exemplo, oferecemos uma brochura encadernada de 710 páginas que contém 37 dos artigos mais recentes do website (2012 a 2018). Um segundo volume, que recolhe artigos publicados entre 2007 e 2011, será publicado ainda este ano. Os livros são baseados nos mesmos documentos eletrónicos que compõem o website a energia solar.

Hardware e Software

Escrevemos dois artigos extra com informação técnica mais aprofundada: Como construir um website low-tech: software e hardware, que se concentra no back-end, e Como construir um website low-tech: Técnicas e Processo de Design, que se concentra no front-end.

SERVIDOR: Este website funciona num computador Olimex A20. Tem 2 Ghz de poder de processamento, 1 GB de RAM, e 16 GB de armazenamento. O servidor consome 1–2,5 watts de potência.

SOFTWARE DO SERVIDOR : O servidor corre Armbian Stretch, um sistema operativo baseado em Debian construído em torno do kernel SUNXI. Nós escrevemos documentação técnica sobre como configurar o servidor.

SOFTWARE DE DESIGN: O website foi construído com Pelican, um gerador de sites estáticos. Partilhámos o código para ‘solar’, o tema Pelican que desenvolvemos aqui.

LIGAÇÃO À INTERNET. O servidor está ligado a uma ligação de 100 MBps à Internet por fibra. Eis como configurámos o router. Por agora, o router é alimentado por eletricidade da rede e requer 10 watts de potência. Estamos a investigar como substituí-lo por um mais eficiente que também possa ser alimentado por energia solar.

SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO. O servidor funciona com um painel solar de 50 Wp e uma bateria de chumbo-ácido de 12V 7Ah. No entanto, ainda estamos a reduzir o sistema e a experimentar configurações diferentes. A instalação fotovoltaica é gerida por um controlador de carga solar de 20A.

O que acontece ao antigo website?

A Low-tech Magazine alimentada a energia solar é um projeto ainda a decorrer. Por enquanto, a Low-tech Magazine, alimentada pela rede elétrica, permanece on-line. Os leitores serão encorajados a visitar o website a energia solar, se este estiver disponível. O que acontecerá no futuro, ainda não é claro. Existem várias possibilidades, mas muito dependerá da experiência com o servidor alimentado a energia solar.

Até decidirmos como integrar o antigo e o novo website, só será possível fazer e ler comentários na revista Low-tech Magazine, que ainda se encontra alojada no TypePad. Se quiser enviar um comentário relacionado com o servidor alimentado por energia solar, pode fazê-lo enviando um email para solar (arroba) lowtechmagazine (ponto) com. O seu comentário será publicado no final desta página.

Posso ajudar?

Sim, podes.

Por um lado, estamos à procura de ideias e feedback para melhorar ainda mais o website e reduzir o seu consumo de energia. Vamos documentar extensivamente o projecto para que outros também possam construir websites de baixa tecnologia. Para fazer um comentário, por favor envia um email para solar (arroba) lowtechmagazine (ponto) com.

Por outro lado, esperamos que as pessoas apoiem este projecto com uma contribuição financeira. Os serviços de publicidade, que têm mantido a Low-tech Magazine desde o seu início em 2007, não são compatíveis com o nosso web design mais simples. Por isso, estamos à procura de outras formas de financiar o website:

Temos disponíveis cópias impressas a pedido do blogue. Estas publicações permitem-lhe ler a Low-tech Magazine em papel, na praia, ao sol, ou quando e onde quiseres.

Podes apoiar-nos através de PayPal, Patreon e LiberaPay.

O servidor alimentado a energia solar foi construído pelo Kris De Decker, Roel Roscam Abbing, e Marie Otsuka. O website impresso é feito pela Lauren Campbell.

Comentários

Para comentar, por favor envie um email para solar (arroba) lowtechmagazine (ponto) com.

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