谷歌新計畫：放個熱氣球來上網(圖)

【看中國2013年07月15日訊】谷歌雖然依靠搜索引擎起家，可是最近幾年卻有些「不務正業」，總是瘋狂嘗試各種出人意料的新奇玩意，像無人駕駛汽車「Google car」，谷歌眼鏡「Google Glass」，這次的作品是可以用來連接網際網路的熱氣球「Google Loon」。有人評論21世紀的谷歌有點像一百年前愛迪生和特斯拉的實驗室，總是帶給世界一件又一件的大膽的發明。 看中國網站 禁止建立鏡像網站 。

谷歌的設想是，讓熱氣球飄浮到2萬米的高空，熱氣球上攜帶著無線網路信號的收發器，信號覆蓋的面積可以達到兩個紐約城那麼大，為地面提供網際網路接入服務。當然普通手機和筆記本電腦沒辦法把信號發送到2萬米那麼遠，要想使用熱氣球來上網，需要在自己家中安裝一個專門的天線來收發無線信號。 看中國網站 禁止建立鏡像網站 。

谷歌公司6月15日在紐西蘭首次公開測試新產品—可以用來連接網際網路的熱氣球（網路圖片）

這個設想看起來很酷，不過對於正在屏幕前上網的你我之中大多數人來說，恐怕並不會帶來生活上的任何改變。雖然這個熱氣球覆蓋面積比普通的wifi熱點大得多了，但是覆蓋兩個紐約城並不意味著能讓兩個紐約城的所有居民都用它來連接網際網路，因為如果這樣做，上百萬上千萬的使用者發出的無線通信信號會嚴重相互干擾，或者說熱氣球使用的信號帶寬會是有限的，沒辦法分給那麼多的人，寄希望於用一個熱氣球來解決整個龐大城市居民的網際網路連接是不可能的。事實上，在世界上大多數的城市中，電腦上網的網線介面、wifi熱點、手機移動上網四處都有，幾乎實現了整個城市的全覆蓋，接入網際網路既方便又廉價，大家平時對於網際網路的依賴程度用下面這張馬斯洛需求圖就足以說明瞭。Google Loon 對城市裡居住的人們恐怕帶來不了任何新東西。

Google Loon 大顯身手的地方

不過，如果這兩個紐約城的面積並不是人挨人、人擠人的城市，而是南半球地廣人稀的空曠草原、農場、山區，情形就大不相同了，人們對於寬頻的網際網路還是非常渴望的，Google Loon可以大顯身手。偏遠地區要想如城市中心一樣隨處輕鬆連一下網，可不是易事。就拿用光纖連接網路來說，電信運營商需要從城市的中心修建幾百公里的地下光纖一路到偏遠地區，完全不同於城市中修一小段光線就可以滿足成百上千用戶接入網路的需求，在偏遠地區修一大段光纖，也只是幫助了一小部分人，因為這些偏遠地區人口密度實在太低了，這樣做投入和產出有些不成正比，對於電信運營商來說幾乎是賠本的生意。

無線上網呢？如果偏遠地區的人們可以直接發送無線信號到城市中心，城市中心也可以直接發送信號到偏遠地區，問題不就解決了？可是實際中並沒有這樣的無線上網方式。wifi上網的時候，電腦和wifi基站不過幾百米的距離，而且只是電腦和wifi基站中間的這一段的是無線的，wifi基站向外連接還是要用光纖。地球是圓形的，wifi使用的電磁波信號沒辦法繞一下彎傳遞很遠的距離，如果地面高低起伏，各種障礙物也會擋住信號的傳播，另外無線信號傳遞一定距離後，能量也就消耗殆盡了，所以，即使不使用光纖，無線信號也只能從一個基站那裡傳遞一小段距離到另一個基站，像接力棒、烽火臺一樣中轉很多次才能連接到城市中心，要想在城市中心和偏遠地區之間建立網際網路的連接，讓一大片荒蕪之地隨處都可以接入網際網路，無論在地面上採取何種方式，電信公司都需要投入巨資修建很多設備，成本非常高昂。

最後的結果只有兩個：一是電信運營商對於這些偏遠地區不管不顧，沒有提供寬頻連接服務，很多人甚至仍然要靠幾十年之前的老式有線電話線來連接網際網路，帶寬仍然以KB為單位，平時只能看一看文字網頁和發個Email，打開一個圖片都要花上十分鐘八分鐘；二是電信運營商雖然提供寬頻的網際網路服務，可是價格不菲，高出城市中的上網費用很多倍。

除了在地面上打主意以外，一個保證讓全球各個偏僻的地方都可以接入寬頻網際網路的辦法就是衛星了，通信衛星居高臨下，發出的信號受地面起起伏伏的地形影響比較小，可以發射到各個偏僻角落（其實谷歌公司的熱氣球也可以看作是高度很低的衛星）。不過使用衛星來提供網際網路服務的缺點還是一個字——貴，發射衛星的費用可是以億為單位的。

曾經輝煌一時的美國摩托羅拉公司曾經在上個世紀末發射了66顆衛星建立了全球手機通信的銥星系統。購買一部銥星手機，可以不僅在有手機網路覆蓋的地區，在人跡罕至的不毛之地和非常偏遠的地區都可以通過與衛星之間收發信號的方式打手機，可是通話費用也可以高達每分鐘幾美元，有興趣使用銥星手機的用戶少之又少，最後讓摩托羅拉公司投資的銥星公司運營不到半年即破產，老牌通信巨頭摩托羅拉公司也因此一蹶不振，走上了衰落之路，最後在兩年前，摩托羅拉公司迎來了被谷歌公司收購的命運。

紐西蘭很多地方的農場主一個月使用衛星上網，需要交的網費可以達到1000美元，看來不同國家各有各的煩惱，天朝民眾擔憂的是買不起房子，紐西蘭大叔擔心的是上不起網。雖然很多地廣人稀的國家，像澳大利亞、紐西蘭、加拿大都是高收入國家，可以這樣的上網費還是有點太高了，讓這些悲催的老農難以承擔，更不要提那些不發達的國家了。按照谷歌的估計，目前全世界有三分之二的人口享受不到寬頻網際網路連接，世界各地的農莊並不都被「wife（wifi）全覆蓋」。

當然，還有其他的一些上網方式可以考慮，比如可以利用電力線同時傳遞網路的數據，不過紐西蘭一些地區曾經嘗試的效果不是很理想。

相比於在地面鋪設光纜和修建很多的無線網路基站，或者向天空發射通信衛星，谷歌的熱氣球上網方案最大的優勢就是可以在提供和城市中一樣的寬頻網際網路連接的同時，價格比衛星和地面的方式都低廉很多，因為熱氣球飄到指定的位置不需要任何額外的成本，可以為偏遠地區提供價格可以承受的高速網際網路連接服務。

對於人口密集地區來說，Google Loon 偶爾也會有一展身手的機會，一旦遇上像四川地震一類的自然災害情況，地面的光纖等無線上網設備全部被摧毀，而熱氣球在雲層上方海拔2萬米的平流層之中，比飛機飛行的高度還要高出很多，颱風、暴雨、龍捲風都發生在雲層的下方，這些熱氣球可以毫髮無損，在各種自然災害、緊急情況下正常工作。

谷歌熱氣球計畫要面對的難題

谷歌的熱氣球技術上最大的難題是，高空中雖然沒有劇烈的天氣變化，但會有氣流的流動，氣球如果「隨波逐流」，不知道每天都飄到了什麼位置，能不能連上網可就成了隨機數，紐西蘭大叔如果恰逢今天鴻運當頭，頭頂有個熱氣球，可以網上衝一下浪，可明天不走運，氣球不知道飛到哪裡去了，上網願望也就泡湯了。在多年前，美國軍方曾經把氣球放到高空中，作為電視信號發射臺，向古巴民眾播放反卡斯特羅的「反動節目」，不過為了不讓氣球飄走，它是綁在電纜上的，還有在天氣好的時候才能使用，效果常常不盡如人意。

要完成這些任務，氣球上的計算機要進行的各種複雜數據計算，像天氣預報、氣球飛行的方向和速度、不同氣球之間的位置和距離是不是合理的，不過這正是谷歌一向最擅長的，搜索引擎在海量的數據中智能地把你想要的有用信息提取出來，自動駕駛汽車可以在各種複雜的情況下做出各種自動加速減速停車的正確決定，很多的熱氣球在飄來飄出的同時智能地調整自己的位置，看似完全不同的發明背後，有谷歌碼農們開發的相似的計算機演算法在支撐著。

谷歌所使用的氣球使用擁有足夠強度材料製成，直徑約為15米，內部充著氦氣，整個裝置高約12米，使用太陽能面板供電，僅需4個小時就可以完成充電，不必擔心它工作了幾個小時後就突然在空中爆炸了，也不必擔心它的電池會忽然沒電了。當一個氣球結束了它的任期以後會如何呢？落下的時候會不會砸到飛機，會不會污染環境？——唉，要是砸到小朋友那怎麼辦？就算沒有砸到小朋友，砸到那些花花草草也是不對的呀！谷歌也有方案，每個氣球都配備了降落傘，會沿著指定的方向在指定的地方軟著陸，不會墜毀，回收的氣球還可以再利用，絕對環保。

除了技術因素以外，谷歌的這項計畫更大的困難可能是來源於非技術方面。目前世界很多國家提供網際網路連接的電信運營商都是屬於政府擁有或者大財團擁有，谷歌作為外來者想從這些國家內的電信業務中分一杯羹，會遇到很多阻力，比如在一些偏遠地區電信運營商已經花巨資修建了地面光纖，天空中也有通信衛星在服務，如果谷歌的產品真的價格比原來的網際網路服務低很多，質量又很好，就會使原有的這些原有設備成為被拋棄的廢品，既得利益者投資無法收回，一定會拚命阻止谷歌氣球的引入。反對谷歌熱氣球進入的合理理由可以有很多，政府如果為了保護國內電信運營商的利益，可以說熱氣球違反了「高空飛行物品管理條例」，或者違反了「無線電信號條例」（當然谷歌計畫使用的無線通信信號頻段是2.4GHz和5.8GHz免費公用的ISM頻段，與飛行航班的通信、手機通信一類的頻段都不同，不會造成干擾），又或者指責谷歌不符合「信息安全法」，可以作為間諜設備，竊取國內大量的通信信息，這些理由都足以將谷歌這件發明拒之門外。就算在美國國內，氣球一類的飛行器沒有經過政府許可也是無法升空的。

從商業的角度，Google Loon 這項發明成功與否，前途未卜，很難說能為谷歌在未來帶來多少利潤，不過作為一次技術上的新嘗試，還是很令人期待的。

来源:科學松鼠會

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