網絡如何覆蓋全球:無線技術是獨一的出路

2019-01-31 admin

路透社明天登載題爲《從地面氣球到充溢鼓蝦的淺海:無線技術才是將來》(From balloons to shrimp-filled shallows, the future is wireless)的評論文章稱,雖然對很多人來說,互聯網似乎曾經無處不在,但現實上,全球仍有多達20億人難以享用蜂窩網絡帶來的便當,更何況是人類難以企及的海底。而要真正讓通訊信號掩蓋全球,次要還要依托無線技術。

以下爲文章全文:

掩蓋全球

互聯網似乎曾經無處不在,但實踐上,在天空、在海洋、在陸地,仍有大片區域未能掩蓋網絡信號。

在第一部手機——售價4000美元的摩托羅拉DynaTAC 8000X磚塊式大哥大——上市30年后的明天,全世界仍有一半的中央無法運用無線通訊技術。要完成網絡的片面掩蓋需求消耗巨額本錢,依據Facebook上月發布的一份白皮書,全球有多大五分之一的人口生活在“缺乏根本網絡根底設備的地域”,總數約爲14億人。

美國創業公司Endaga曾經在印度尼西亞東部的一個村莊建立了全世界最小的通訊網絡之一,該公司開創人庫迪斯·黑摩爾(Kurtis Heimerl)表示,即便是這一數字,依然無視了很多雖然擁有手機,但卻必需經過數小時的長途跋涉才干接打電話或收發短信的人。“我們那個社區里的一切人都有手機,也都有SIM卡。”他說,“但他們那里并沒有被信號掩蓋。”

黑摩爾以為,全世界有多達20億人的生活中簡直無法拜訪蜂窩網絡。“這與你最蹩腳的想象差不多。”

當今世界面臨的應戰是,如何能以較低的本錢爲這些人提供上網渠道。而且,除此之外,陸地異樣缺乏信號掩蓋。

整個地球有超越三分之二的面積都被陸地掩蓋,提升海底的通訊范圍和速度,對環境監測任務至關重要——這可以協助我們記載天氣情況、控制凈化、預測海嘯等自然災禍、監控油氣田、維護海港等。

希望繪制海床地圖的陸地學家、陸地生物學家、深海考古學家,以及探究自然資源和搜索失蹤船舶和飛機的組織及團體,也都對此很感興味。加拿大Nautilus Minerals公司上周表示,該公司曾經與巴布亞新幾內亞達成協議,將著手啟動世界上第一個海底金屬采礦項目,在俾斯麥海海底1500米處開采銅、金、銀等金屬礦藏。

中國最近也與一些大國爭相展開深海探測任務,局部緣由就是爲了開采海底石油、自然氣和礦藏。往年,中國方案將一個可以包容6人的“任務站”下沉到海床上,其效果相當于建在海底的“空間站”,可以讓科研人員在外面寓居。

“我們在水下的通訊才能很無限,”新加坡水下調制解調器創業公司Sunbnero CEO杰伊·納加拉簡(Jay Nagarajan)說,“這是一個‘藍海范疇’。”

技術多樣

回到海洋下去,有很多機構都在努力應對以后的應戰——從希望協助人們脫貧致富的學術機構,到有意吸引外地人拜訪社交網絡的科技巨頭。

例如,谷歌最近收買了可以在天空停留數年的無人機制造商Titan Aerospace,Facebook也收買了英國無人機制造商Ascenta。Facebook CEO馬克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)已經表示,該公司正在應用無人機和衛星將爲世界上三分之二尚未觸網的人提供上網效勞。作爲“谷歌氣球”項目的一局部,谷歌去年曾經將氣球放飛到新西蘭20公里的地面,爲相當于兩個紐約市大小的區域提供網速與3G媲美的上網效勞。

但新加坡創業公司Kacific CEO克里斯蒂安·帕托勞克斯(Christian Patouraux)表示,這些技術都處于實驗階段,10年內恐怕難以商用。該公司的方案是建立一個名爲HTS Ku-band的衛星網絡,爲所謂的“藍色大陸”——從印度尼西亞西部到太平洋諸島的區域——的4000萬人提供價錢親民的上網效勞。該項目估計到2016年底正式推出。

帕托勞克斯表示,這一范疇將會涌現各種技術,從光纜和3G到LTE和衛星,“但沒有一種放之四海皆準的方法。”

早在海底光纜的速度提升、本錢降低前,衛星不斷都是次要的通訊方式,而如今,這種技術似乎迎來了翻盤的時機。雖然Kacific和O3b等企業瞄準了偏僻市場,但實踐上,衛星互聯網曾經在一些興旺國度獲得了成功。去年,ViaSat就在美國聯邦通訊委員會(FCC)的一項寬帶速度基準研討中位居首位。

當今的飛機乘客也開端逐步享用到機載上網效勞,全美約有40%的噴氣式客機可以提供WiFi網絡。市場研討公司IHS估計,今后十年,全球可以提供無線網絡或手機效勞的商用飛機數量將會增長兩倍。

白色空間

人口密度極高的新加坡就在嘗試運用所謂的“白色空間”來傳輸網絡信號,也就是本來分配給電視信號的無線頻譜。往年,該國曾經悄然提供了所謂的“超級WiFi”,來爲海灘和旅游景點四周5公里的區域提供無線信號。

這并非專屬于第一世界的處理方案。Endaga的黑摩爾也在與他的創業同伴沙提·哈桑(Shaddi Hasan)運用局部GSM頻譜,在巴布亞島的山區建立村莊級的通訊網絡。

這意味著無需停止調試或運用額定硬件,便可應用普通的GSM手機停止通訊。用戶也可以與同一網絡中的任何人通話,并且經過與瑞典運營商簽署的協議對外發送短信。

黑摩爾表示,由于大型電信公司對小型項目沒有興味,所以這類社區不得不運用這種處理方案。“成績在于,這些社區規模太小,即便硬件價錢降低了,運營商還是寧愿在城市里建立4G網絡,也不愿在這些中央裝置設備。”他說。

但解脫電信公司的約束并非幻想。

網狀網絡

南澳大利亞菲林德斯大學教授保羅·加德納-史蒂芬(Paul Gardner-Stephen)以為,要處理這個成績,需求運用網狀網絡,讓設備本身來充任網絡節點——這與卡車司機運用的民用無線電相似。

史蒂芬開發了一種名叫Serval的網狀技術,在尼日利亞抗議撤除貧民窟的活動中曾經得以使用,新西蘭紅十字會也在測試這項效勞。

網狀網絡未必規模很小,也未必要設在偏僻和貧窮地域:雅典、柏林和維也納都擁有這種網絡。谷歌董事長埃里克·施密特(Eric Schmidt)已經稱之爲“最根本的數字通訊方式和最廉價的部署方案”。

史蒂芬表示,即便沒有地面氣球,也沒有谷歌的盛贊,網狀網絡也有著黑暗的將來。假使手機制造商對外開放手機芯片架構,允許其他企業經過一定的調整來支持長間隔無線電通訊,便有能夠向1公里之外轉播信息。

他說,在任何狀況下,互聯網都曾經不再是即時通訊方式。只需我們曉得我們的數據在某一時辰可以抵達目的地,便可以開放思想,將我們的設備視作數據傳輸器:首先代表一個社區存儲信息,直到某位村民可以將這些數據帶到與之銜接的另一個節點——借助這種方式,便可每天完成屢次的數據傳輸。

這與目前運用的即時通訊網絡有所不同,反倒是更像數字版的郵局,但對某些人群來說,這曾經足夠好了。

“互聯網能否會持續堅持如今的樣子?答案能否定的。”史蒂芬說。

鼓蝦樂音

隨著互聯網自身的改動,互聯網的邊界也將發作變化。

隨著越來越多的設備與其他設備完成通訊——思科估量,2018年將擁有20億條這種銜接——與這些難以抵達的地域的設備銜接的興味也會添加,包括衛星、氣球和基站都無法企及的水下區域。

要在水下運用與海洋上相反的無線通訊辦法是不能夠的,由于光在水中的傳輸效果很差。雖然近幾年的技術曾經有所提高,但水下調制解調器還是要依賴聲學技術,而這種技術的速度遠低于目前的慣例程度。

Subnero的納加拉簡表示,這一定水平上源于缺乏一致的規范,這與晚期的互聯網有些類似。Subnero提供的水下調制解調器就像是一個小型魚雷,可以兼容各種互相競爭的規范,讓用戶本人停止配置。

新加坡國立大學教授曼達爾·齊特里(Mandar Chitre)表示,這是一項重要的提高,目前現成的調制解調器無法在該地域的淺海運用。

成績在于,海底呈現了很多攪擾信號傳輸的樂音,海員們通常以為,這源自螺旋槳、海浪、海底火山。一位美國海軍官員甚至以為,這與日自己在海中投下的“奧秘安裝”有關。

但罪魁禍首如今曾經確定,那就是所謂的鼓蝦,這種蝦由于捕食而開閉大鰲時會收回相似于小鼓的響聲。直到最近,齊特里才從水下調制解調器發送的聲波脈沖中過濾了鼓蝦收回的樂音。他曾經將技術受權給Subnero。

但要提升傳輸速度并過濾其他樂音,依然需求克制很多困難。不過,全世界都曾經構成了一種共識:要了解陸地,就必需部署永世性的傳感器和調制解調器來完成海底數據傳輸。

但是,鋪設海底光纜的本錢過于昂揚。“你不能夠把海底鋪滿線路,”他說,“無線技術是獨一的出路。”


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