谷歌热气球计划：提供无线网络的狂想

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                                        文/刘佳 潘寅茹
新西兰小镇里斯敦的农夫查尔斯·尼莫(Charles Nimmo)没有想到，整天与羊群为伴的自己，有朝一日会通过热气球接入互联网。
大约一个月前，尼莫接到了一通神秘电话，在签订保密协议后，尼莫和其他49人才知道，谷歌公司(GOOG.NASDAQ)的“潜鸟计划”找上门了。
当时，谷歌技术人员将一个篮球大小的鲜红色接收器安装在他们家中，形状好比谷歌地图的标记图标。
没过多久，当工作人员把一个个外形酷似水母的半透明热气球放飞后，尼莫成了世界上第一个成功接入“热气球网络”的用户。
沿袭当地农夫的传统，尼莫上网后的第一件事，就是打开谷歌页面查询天气，以便决定当天是否该给绵羊剪毛。尽管热气球仅在尼莫家上空停留了15分钟，但他还是兴奋异常。“热气球网络接入的速度和质量，比我使用的拨号铜线网络要好得多。”
用热气球“散播”无线网络信号的“潜鸟计划”，是谷歌X实验室里诞生的又一个狂想。目前，大约三分之二的地球人仍无法上网，谷歌希望利用热气球为农村、偏远和欠发达地区提供廉价的互联网服务。
不过，这种“热气球网络”在操作性和稳定性上仍旧面临疑问。电信分析人士项立刚就对《第一财经日报》表示，挂在天上的气球如何高效率地保证网络信号的持续性，是谷歌热气球面临的一大考验，而另一个考验则在于如何保证持续不断的电力供应。
天空网络
谷歌放飞的这些热气球大有奥秘，下方悬挂的设备包括：无线电接收器、电脑、高度控制设备以及太阳能电池板。气球将在距离地面20公里及以上的平流层飞行，会与地面的网络站点互传信号，这些信号会一路“弹跳”，并在气球之间传输。
谷歌官方称，每个热气球能在平流层中飘浮100天，在自西向东的飞行过程中，能为直径40公里的区域提供无线互联网服务，覆盖面积约为1256平方公里，超过整个香港的面积，而且不受地形影响。
这些热气球的材质是超压力气球所使用的聚乙烯泡沫，比气象用气球更加耐久，可以承受更高的压力，充气完成后高12米、宽15米。同时在顶部配有降落伞，可以控制气球起降以便进行维修和更换。气球上的电子设备由太阳能面板供电，花费4个小时就可以充满一天所需的电量。
目前这项实验还处在初期阶段。之所以选择新西兰作为首发地，很大程度上在于新西兰是一个农村人口众多的国家，传统的光纤网络铺设可能很难满足当地的需求。
以尼莫为例，他在4年前曾放弃拨号网络，并改用卫星网络，但后来发现自己难以负担每月超过1000美元的上网费用。
“我几乎已经准备关闭家里的网络接入，并准备到镇上工作了，但谷歌这一项目的到来，有可能显著改变许多新西兰人的生活。”尼莫说。
这一计划如果成功，受益的不仅仅是像尼莫这样身处发达国家但依旧上网不便的用户，还有那些远处山村、沙漠，或者欠发达地区的人们。
此外，2011年新西兰基督城强震后，大部分通讯基础设施遭到破坏的事实令人记忆犹新。谷歌预计，类似的“热气球网络”今后有望在灾后重建中发挥重要作用。这也是新西兰被选为实验地的原因之一。
商用前景
根据计划，第一批发射的30个气球将从新西兰西部飞向东部，50名家中安装了特制接收器的新西兰居民参与了这一实验。
此后还会有更多气球被放飞，经过智利、阿根廷、南非、澳大利亚等同纬度南半球国家，形成一个由热气球组成的环。
谷歌最终打算发射数千个热气球至平流层，利用环绕全球的“热气球网络”，为全球48亿无网络人口提供服务。
“世界上很多地方都难以享受到互联网服务。”谷歌X实验室技术主管理查德·德沃尔(Richard DeVaul)表示，“尽管我们现在可以通过卫星电话联系到撒哈拉沙漠以南地区，但这并不意味着那里的人们也能享受到廉价、高效的互联网服务。”
德沃尔表示，如果计划能够成功，那么各国就能省下铺设电缆光纤、建立通讯基础设施的大笔费用。
对于这样一个刚刚起步的项目，谷歌称，现在谈商业化还为时尚早。但在业内人士看来，搜索起家的谷歌，之所以在网络基础服务设施建设方面投入重金，其目的还是在于搭建自己的生态系统，涉及新微处理器、低价智能手机、安卓操作系统等链条。
更多网民则能为谷歌带来更多收入。目前，谷歌在线广告收入占其年收入的50%以上。
事实上，有外媒在今年5月报道称，谷歌将在撒哈拉以南非洲、东南亚协助建设无线网络，其中包括使用高空通信平台(比如特殊气球、软式小型飞船)来传输信号，同时还将向这些地区输出低价手机。
值得一提的是，由于“热气球网络”发射的无线信号所经过的频谱无需授权，因此谷歌也无需面对繁杂的申请流程和监管程序。
技术挑战
其实，利用天空提供无线网络服务并非谷歌首创，美国国内类似的尝试并不少见。但从没有一家公司有谷歌这样的商业动力和实力保证。
此前有建议称，可在高空建立一个固定的平台，与相应地面进行锁定，从而确保互联网信号的提供。但谷歌拒绝了这一想法，认为固定的平台必须要与自然界的风力抗争，设备也将因此巨大而昂贵。
但自由飘动的热气球也带来了另一个问题：尽管平流层的气流相对稳定，但仍无法确保气球不会“乱跑”。
“我们不希望热气球随风而走，我们希望它能待在需要网络服务的地方。”德沃尔表示，“因此，你必须控制热气球在平流层中上上下下地进行位置微调，以适应合适的风向。”
德沃尔把气球位置的细微调整，比作芭蕾舞演员依靠脚尖灵活移动的场景，借此说明此举需要非常精确的计算机技术。
而外界关心的另两个问题，包括会否影响飞机飞行，以及万一气球失灵砸向地面会否造成人员伤亡。
“这些热气球装有闪光标识与雷达反射器，因此不会对执行飞行任务的飞机造成影响。”德沃尔说，“当然，由于热气球高高飘浮在空中，地面的人们也不用担心其突然坠落。即使有突发情况，热气球自身配有降落伞，会安全降落至地面。”
尽管看似万无一失，业界对此仍有疑问。项立刚就对记者表示，谷歌热气球上网听起来新奇有趣，但目前的条件是否现实仍不好说。
项立刚说，无线网络需要路由器传输信号，目前普遍的做法是通过光缆实现，此外还有成本高昂的卫星连接和传输速度较慢的微波传输，挂在天上的气球如何高效率地保证网络信号的持续性，是谷歌气球面临的一大考验，而另一个考验则在于如何保证持续不断的电力供应。
市场研究公司Rysavy Research无线专家莱赛维(Peter Rysavy)则表示：“在覆盖地域如此之广的情况下，你没办法向每名用户提供足够的带宽。起码在美国，这种技术除了乡村地区以外，并无多大用处。”