經(jīng)常生活在城市的朋友,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)或許已經(jīng)成為大家生活中不可或缺的一部份。不過,目前全球仍有三分之二的人,因為森林、群島或者高山等地形,無法使用快速及穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接,因此谷歌推出了名為“Project Loon”的計劃,如之前所報道的,谷歌正計劃利用高空氣球在全球范圍內(nèi)的偏遠地區(qū)建設(shè)龐大的移動通信網(wǎng)絡(luò)。
谷歌“Project Loon”是Google X實驗室的計劃之一,通過多個熱氣球為指定地區(qū)的人提供快速及穩(wěn)定的Wi-Fi網(wǎng)接網(wǎng)絡(luò)。
據(jù)《連線》雜志報道,如谷歌的無人駕駛汽車項目一樣,Project Loon這一項目在很早之前就已經(jīng)開始了,至今或有將近兩年的時間。谷歌也表示,目前他們已經(jīng)建立起了一個系統(tǒng),將承載各種計算機、電子設(shè)備的熱氣球發(fā)送至60000英尺之外的高空,向偏遠地區(qū)提供等同于現(xiàn)在的3G網(wǎng)絡(luò)或更快的網(wǎng)絡(luò)連接。
根據(jù)官方介紹,“Project Loon”的pilot測試將會在本月于新西蘭南島率先推出,據(jù)悉,本周谷歌已經(jīng)發(fā)射了30個熱氣球,預計未來將在更多的地區(qū)展開實驗。
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無線網(wǎng)絡(luò)信號的“潛鳥計劃”
新西蘭小鎮(zhèn)里斯敦的農(nóng)夫查爾斯·尼莫(Charles Nimmo)沒有想到,整天與羊群為伴的自己,有朝一日會通過熱氣球接入互聯(lián)網(wǎng)。
大約一個月前,尼莫接到了一通神秘電話,在簽訂保密協(xié)議后,尼莫和其他49人才知道,谷歌公司的“潛鳥計劃”找上門了。
當時,谷歌技術(shù)人員將一個籃球大小的鮮紅色接收器安裝在他們家中,形狀好比谷歌地圖的標記圖標。
沒過多久,當工作人員把一個個外形酷似水母的半透明熱氣球放飛后,尼莫成了世界上第一個成功接入“熱氣球網(wǎng)絡(luò)”的用戶。
沿襲當?shù)剞r(nóng)夫的傳統(tǒng),尼莫上網(wǎng)后的第一件事,就是打開谷歌頁面查詢天氣,以便決定當天是否該給綿羊剪毛。盡管熱氣球僅在尼莫家上空停留了15分鐘,但他還是興奮異常。“熱氣球網(wǎng)絡(luò)接入的速度和質(zhì)量,比我使用的撥號銅線網(wǎng)絡(luò)要好得多?!?/p>
用熱氣球“散播”無線網(wǎng)絡(luò)信號的“潛鳥計劃”,是谷歌X實驗室里誕生的又一個狂想。目前,大約三分之二的地球人仍無法上網(wǎng),谷歌希望利用熱氣球為農(nóng)村、偏遠和欠發(fā)達地區(qū)提供廉價的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
不過,這種“熱氣球網(wǎng)絡(luò)”在操作性和穩(wěn)定性上仍舊面臨疑問。電信分析人士項立剛就對《第一財經(jīng)日報》表示,掛在天上的氣球如何高效率地保證網(wǎng)絡(luò)信號的持續(xù)性,是谷歌熱氣球面臨的一大考驗,而另一個考驗則在于如何保證持續(xù)不斷的電力供應(yīng)。
天空網(wǎng)絡(luò)
谷歌放飛的這些熱氣球大有奧秘,下方懸掛的設(shè)備包括:無線電接收器、電腦、高度控制設(shè)備以及太陽能電池板。氣球?qū)⒃诰嚯x地面20公里及以上的平流層飛行,會與地面的網(wǎng)絡(luò)站點互傳信號,這些信號會一路“彈跳”,并在氣球之間傳輸。
谷歌官方稱,每個熱氣球能在平流層中飄浮100天,在自西向東的飛行過程中,能為直徑40公里的區(qū)域提供無線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),覆蓋面積約為1256平方公里,超過整個香港的面積,而且不受地形影響。
這些熱氣球的材質(zhì)是超壓力氣球所使用的聚乙烯泡沫,比氣象用氣球更加耐久,可以承受更高的壓力,充氣完成后高12米、寬15米。同時在頂部配有降落傘,可以控制氣球起降以便進行維修和更換。氣球上的電子設(shè)備由太陽能面板供電,花費4個小時就可以充滿一天所需的電量。
目前這項實驗還處在初期階段。之所以選擇新西蘭作為首發(fā)地,很大程度上在于新西蘭是一個農(nóng)村人口眾多的國家,傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)可能很難滿足當?shù)氐男枨蟆?/p>
以尼莫為例,他在4年前曾放棄撥號網(wǎng)絡(luò),并改用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),但后來發(fā)現(xiàn)自己難以負擔每月超過1000美元的上網(wǎng)費用。
“我?guī)缀跻呀?jīng)準備關(guān)閉家里的網(wǎng)絡(luò)接入,并準備到鎮(zhèn)上工作了,但谷歌這一項目的到來,有可能顯著改變許多新西蘭人的生活。”尼莫說。
這一計劃如果成功,受益的不僅僅是像尼莫這樣身處發(fā)達國家但依舊上網(wǎng)不便的用戶,還有那些遠處山村、沙漠,或者欠發(fā)達地區(qū)的人們。
此外,2011年新西蘭基督城強震后,大部分通訊基礎(chǔ)設(shè)施遭到破壞的事實令人記憶猶新。谷歌預計,類似的“熱氣球網(wǎng)絡(luò)”今后有望在災(zāi)后重建中發(fā)揮重要作用。這也是新西蘭被選為實驗地的原因之一。
商用前景
根據(jù)計劃,第一批發(fā)射的30個氣球?qū)男挛魈m西部飛向東部,50名家中安裝了特制接收器的新西蘭居民參與了這一實驗。
此后還會有更多氣球被放飛,經(jīng)過智利、阿根廷、南非、澳大利亞等同緯度南半球國家,形成一個由熱氣球組成的環(huán)。
谷歌最終打算發(fā)射數(shù)千個熱氣球至平流層,利用環(huán)繞全球的“熱氣球網(wǎng)絡(luò)”,為全球48億無網(wǎng)絡(luò)人口提供服務(wù)。
“世界上很多地方都難以享受到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)?!惫雀鑈實驗室技術(shù)主管理查德·德沃爾(Richard DeVaul)表示,“盡管我們現(xiàn)在可以通過衛(wèi)星電話聯(lián)系到撒哈拉沙漠以南地區(qū),但這并不意味著那里的人們也能享受到廉價、高效的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)?!?/p>
德沃爾表示,如果計劃能夠成功,那么各國就能省下鋪設(shè)電纜光纖、建立通訊基礎(chǔ)設(shè)施的大筆費用。
對于這樣一個剛剛起步的項目,谷歌稱,現(xiàn)在談商業(yè)化還為時尚早。但在業(yè)內(nèi)人士看來,搜索起家的谷歌,之所以在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施建設(shè)方面投入重金,其目的還是在于搭建自己的生態(tài)系統(tǒng),涉及新微處理器、低價智能手機、安卓操作系統(tǒng)等鏈條。
更多網(wǎng)民則能為谷歌帶來更多收入。目前,谷歌在線廣告收入占其年收入的50%以上。
事實上,有外媒在今年5月報道稱,谷歌將在撒哈拉以南非洲、東南亞協(xié)助建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò),其中包括使用高空通信平臺(比如特殊氣球、軟式小型飛船)來傳輸信號,同時還將向這些地區(qū)輸出低價手機。
值得一提的是,由于“熱氣球網(wǎng)絡(luò)”發(fā)射的無線信號所經(jīng)過的頻譜無需授權(quán),因此谷歌也無需面對繁雜的申請流程和監(jiān)管程序。
技術(shù)挑戰(zhàn)
其實,利用天空提供無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并非谷歌首創(chuàng),美國國內(nèi)類似的嘗試并不少見。但從沒有一家公司有谷歌這樣的商業(yè)動力和實力保證。
此前有建議稱,可在高空建立一個固定的平臺,與相應(yīng)地面進行鎖定,從而確?;ヂ?lián)網(wǎng)信號的提供。但谷歌拒絕了這一想法,認為固定的平臺必須要與自然界的風力抗爭,設(shè)備也將因此巨大而昂貴。
但自由飄動的熱氣球也帶來了另一個問題:盡管平流層的氣流相對穩(wěn)定,但仍無法確保氣球不會“亂跑”。
“我們不希望熱氣球隨風而走,我們希望它能待在需要網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的地方。”德沃爾表示,“因此,你必須控制熱氣球在平流層中上上下下地進行位置微調(diào),以適應(yīng)合適的風向?!?/p>
德沃爾把氣球位置的細微調(diào)整,比作芭蕾舞演員依靠腳尖靈活移動的場景,借此說明此舉需要非常精確的計算機技術(shù)。
而外界關(guān)心的另兩個問題,包括會否影響飛機飛行,以及萬一氣球失靈砸向地面會否造成人員傷亡。
“這些熱氣球裝有閃光標識與雷達反射器,因此不會對執(zhí)行飛行任務(wù)的飛機造成影響?!钡挛譅栒f,“當然,由于熱氣球高高飄浮在空中,地面的人們也不用擔心其突然墜落。即使有突發(fā)情況,熱氣球自身配有降落傘,會安全降落至地面?!?/p>
盡管看似萬無一失,業(yè)界對此仍有疑問。項立剛就對記者表示,谷歌熱氣球上網(wǎng)聽起來新奇有趣,但目前的條件是否現(xiàn)實仍不好說。
項立剛說,無線網(wǎng)絡(luò)需要路由器傳輸信號,目前普遍的做法是通過光纜實現(xiàn),此外還有成本高昂的衛(wèi)星連接和傳輸速度較慢的微波傳輸,掛在天上的氣球如何高效率地保證網(wǎng)絡(luò)信號的持續(xù)性,是谷歌氣球面臨的一大考驗,而另一個考驗則在于如何保證持續(xù)不斷的電力供應(yīng)。
市場研究公司Rysavy Research無線專家萊賽維(Peter Rysavy)則表示:“在覆蓋地域如此之廣的情況下,你沒辦法向每名用戶提供足夠的帶寬。起碼在美國,這種技術(shù)除了鄉(xiāng)村地區(qū)以外,并無多大用處?!?/p>
谷歌的互聯(lián)網(wǎng)王國在云端
如果說互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)是云,那么谷歌的互聯(lián)網(wǎng)王國就構(gòu)建在云端。為了讓更多的人可以享受到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),谷歌正在雄心勃勃地打造互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,構(gòu)建一座座通往云端的“通天塔”。
在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)完善的美國,谷歌已在數(shù)個城市部署了光纖寬帶網(wǎng)絡(luò),提供1Gbps的高速互聯(lián)網(wǎng)和視頻服務(wù);并基于光纖網(wǎng)絡(luò)推出免費WiFi服務(wù),幫助所有人使用移動設(shè)備連接至互聯(lián)網(wǎng)。而在谷歌總部所在地硅谷山景城(Mountain View),當?shù)鼐用裨缇拖硎艿焦雀璧拿赓MWi-Fi服務(wù)。
但目前全球仍有三分之二的人口,他們的生活沒有互聯(lián)網(wǎng)。為了讓這些亞非拉地區(qū)的新興市場民眾也能享受到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),谷歌也在構(gòu)建各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。這些項目由谷歌聯(lián)合創(chuàng)始人謝爾蓋·布林(Sergey Brin)領(lǐng)導的Google X實驗室,以及谷歌的非盈利部門Google.org負責執(zhí)行。
氣球網(wǎng)絡(luò)計劃(Loon)就是谷歌X實驗室推出的新項目。這個聽起來令人瘋狂的項目計劃在大氣平流層放飛無數(shù)氣球,組成一個無線網(wǎng)絡(luò),為更多尚未聯(lián)網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)條件不穩(wěn)定的地區(qū)提供更加廉價的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),填補網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的盲區(qū),或幫助受災(zāi)斷網(wǎng)地區(qū)恢復網(wǎng)絡(luò)。
這些氣球會進入大氣平流層,離地面約20公里,這是飛機飛行高度的兩倍。平流層的風通常比較穩(wěn)定,風速在每小時5到20英里之間,而每一高度層的風向都不同。氣球會在地球上空漂浮,并通過軟件算法決定移動位置,而后上升下降到特定高度,隨著風向進行移動,構(gòu)成一個巨大的通信網(wǎng)絡(luò)。
氣球的材質(zhì)是超壓力氣球所使用的聚乙烯泡沫,完全充氣后高12米,寬15米。這一材質(zhì)比氣象用氣球更加耐久,可以承受更高的壓力。氣球頂部有個降落傘,可以控制氣球起降,以便進行維修和更換。而氣球上的電子設(shè)備是由太陽能面板供電的,因為平流層沒有云遮蔽陽光,這些面板4個小時就充電完畢,生成100瓦的電力,足夠保證儀器運轉(zhuǎn),還可以充電用于夜間使用。在面板充電時,氣球也可以使用可再生能源運轉(zhuǎn)。
氣球上還有一個裝載電子設(shè)備的小盒子,包括了控制整個系統(tǒng)的電路板、電池,還有無線電天線,以用于與其他氣球通信以及與地面網(wǎng)絡(luò)天線通信。天線配備了特制的無線電射頻技術(shù),使用的是2.4與5.8GHz的ISM波段。每個氣球可以為40公里直徑的地面地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)速可以達到目前3G的水平。在氣球下方的用戶在房屋上安裝一個特殊的網(wǎng)絡(luò)天線,就可以接入氣球提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)信號會在氣球之間不斷反射,然后接入地面的全球互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
6月16日,谷歌在南緯40°的新西蘭南島基督教堂城(ChristChurch)的航空節(jié)上正式開始小規(guī)模測試。谷歌會在當?shù)胤棚w30個氣球,為當?shù)靥峁┚W(wǎng)絡(luò)測試服務(wù)。測試體驗會用于改進這項技術(shù),為下一代氣球計劃做準備。谷歌已經(jīng)邀請當?shù)鼐用駥脮r參加放飛活動,并參與網(wǎng)絡(luò)測試。
在氣球項目之外,谷歌之前已經(jīng)在南非開普敦進行了另一項微型基站試驗。一處基站信號能覆蓋數(shù)英里范圍,而小盒子大小的無線接入點可以接受該基站發(fā)出的信號。這一系統(tǒng)由谷歌的軟件控制,能自動判斷某一地區(qū)哪些廣播頻譜當前沒有使用,從而可以被用于互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
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