網絡如何覆蓋全球：無線技術是唯一出路
鉅亨網新聞中心(來源：北美新浪)2014-04-28 17:19:45
導語：路透社今天刊登題為《從高空氣球到充滿鼓蝦的淺海：無線技術才是未來》(From balloons to shrimp-filled shallows， the future is wireless)的評論文章稱，雖然對很多人來，互聯網似乎已經無處不在，但事實上，全球仍有多達20億人難以享受蜂窩網絡帶來的便利，更何況是人類難以企及的海底。而要真正讓通訊信號覆蓋全球，主要還要依靠無線技術。
以下為文章全文：
覆蓋全球
互聯網似乎已經無處不在，但實際上，在天空、在陸地、在海洋，仍有大片區域未能覆蓋網絡信號。
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年后的今天，全世界仍有一半的地方無法使用無線通訊技術。要實現網絡的全面覆蓋需要耗費巨額成本，根據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“缺乏基本網絡基礎設施的地區”，總數約為14億人。
美國創業公司Endaga已經在印度尼西亞東部的一個村莊建設了全世界最小的通訊網絡之一，該公司創始人庫迪斯·黑摩爾(Kurtis Heimerl)表示，即使是這一數字，仍然忽視了很多雖然擁有手機，但卻必須經過數小時的長途跋涉才能接打電話或收發短信的人。“我們那個社區裏的所有人都有手機，也都有SIM卡。”他，“但他們那裏並沒有被信號覆蓋。”
黑摩爾認為，全世界有多達20億人的生活中几乎無法訪問蜂窩網絡。“這與你最糟糕的想象差不多。”
當今世界面臨的挑戰是，如何能以較低的成本為這些人提供上網渠道。而且，除此之外，海洋同樣缺乏信號覆蓋。
整個地球有超過三分之二的面積都被海洋覆蓋，提升海底的通訊範圍和速度，對環境監測工作至關重要——這可以幫助我們記錄天氣狀況、控制污染、預測海嘯等自然災害、監控油氣田、保護海港等。
希望繪製海床地圖的海洋學家、海洋生物學家、深海考古學家，以及探索自然資源和搜尋失蹤船舶和飛機的組織及個人，也都對此很感興趣。加拿大Nautilus Minerals公司上周表示，該公司已經與巴布亞新幾內亞達成協議，將手啟動世界上第一個海底金屬採礦項目，在俾斯麥海海底1500米處開採銅、金、銀等金屬礦藏。
中國最近也與一些大國爭相開展深海探測工作，部分原因就是為了開採海底石油、天然氣和礦藏。今年，中國計劃將一個能夠容納6人的“工作站”下沉到海床上，其效果相當於建在海底的“空間站”，可以讓科研人員在裏面居住。
“我們在水下的通訊能力很有限，”新加坡水下調製解調器創業公司Sunbnero CEO傑伊·納加拉簡(Jay Nagarajan)，“這是一個‘藍海領域’。”
技術多樣
回到陸地上來，有很多機構都在努力應對當前的挑戰——從希望幫助人們脫貧致富的學術機構，到有意吸引當地人訪問社交網絡的科技巨頭。
例如，谷歌最近收購了可以在天空停留數年的無人機製造商Titan Aerospace，Facebook也收購了英國無人機製造商Ascenta。Facebook CEO馬克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)曾經表示，該公司正在利用無人機和衛星將為世界上三分之二尚未觸網的人提供上網服務。作為“谷歌氣球”項目的一部分，谷歌去年已經將氣球放飛到新西蘭20公里的高空，為相當於兩個紐約市大小的區域提供網速與3G媲美的上網服務。
但新加坡創業公司Kacific CEO克里斯蒂安·帕托勞克斯(Christian Patouraux)表示，這些技術都處於試驗階段，10年內恐怕難以商用。該公司的方案是建設一個名為HTS Ku-band的衛星網絡，為所謂的“藍色大陸”——從印度尼西亞西部到太平洋諸島的區域——的4000萬人提供價格親民的上網服務。該項目預計到2016年底正式推出。
帕托勞克斯表示，這一領域將會湧現各種技術，從光纜和3G到LTE和衛星，“但沒有一種放之四海皆準的辦法。”
早在海底光纜的速度提升、成本降低前，衛星一直都是主要的通訊方式，而現在，這種技術似乎迎來了翻盤的機會。雖然Kacific和O3b等企業瞄準了偏遠市場，但實際上，衛星互聯網已經在一些發達國家取得了成功。去年，ViaSat就在美國聯邦通訊委員會(FCC)的一項寬頻速度基準研究中位居首位。
當今的飛機乘客也開始逐漸享受到機載上網服務，全美約有40%的噴氣式客機可以提供WiFi網絡。市場研究公司IHS預計，今後十年，全球可以提供無線網絡或手機服務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使用所謂的“白色空間”來傳輸網絡信號，也就是原本分配給電視信號的無線頻譜。今年，該國已經悄然提供了所謂的“超級WiFi”，來為海灘和旅遊景點周圍5公里的區域提供無線信號。
這並非專屬於第一世界的解決方案。Endaga的黑摩爾也在與他的創業伙伴沙提·哈桑(Shaddi Hasan)使用部分GSM頻譜，在巴布亞島的山區建設村莊級的通訊網絡。
這意味無需進行調試或使用額外硬件，便可利用普通的GSM手機進行通訊。用戶也可以與同一網絡中的任何人通話，並且通過與瑞典運營商簽訂的協議對外發送短信。
黑摩爾表示，由於大型電信公司對小型項目沒有興趣，所以這類社區不得不使用這種解決方案。“問題在於，這些社區規模太小，即使硬件價格降低了，運營商還是寧願在城市裏建設4G網絡，也不願在這些地方安裝設備。”他。
但擺脫電信公司的束縛並非空想。
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)認為，要解決這個問題，需要使用網狀網絡，讓設備自身來充當網絡節點——這與卡車司機使用的民用無線電類似。
史蒂芬開發了一種名叫Serval的網狀技術，在尼日利亞抗議拆除貧民窟的活動中已經得以應用，新西蘭紅十字會也在測試這項服務。
網狀網絡未必規模很小，也未必要設在偏遠和貧窮地區：雅典、柏林和維也納都擁有這種網絡。谷歌董事長埃裏克·施密特(Eric Schmidt)曾經稱之為“最基本的數字通訊形式和最便宜的部署方案”。
史蒂芬表示，即使沒有高空氣球，也沒有谷歌的盛贊，網狀網絡也有光明的未來。倘若手機製造商對外開放手機晶片架構，允許其他企業通過一定的調整來支持長距離無線電通訊，便有可能向1公里之外轉播信息。
他，在任何情況下，互聯網都已經不再是即時通訊方式。只要我們知道我們的數據在某一時刻能夠到達目標地，便可以開放思維，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連接的另一個節點——借助這種方式，便可每天完成多次的數據傳輸。
這與目前使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，這已經足夠好了。
“互聯網是否會繼續保持現在的樣子？答案是否定的。”史蒂芬。
鼓蝦噪音
隨互聯網本身的改變，互聯網的邊界也將發生變化。
隨越來越多的設備與其他設備實現通訊——思科估計，2018年將擁有20億條這種連接——與這些難以到達的地區的設備連接的興趣也會增加，包括衛星、氣球和基站都無法企及的水下區域。
要在水下使用與陸地上相同的無線通訊方法是不可能的，因為光在水中的傳輸效果很差。雖然近幾年的技術已經有所進步，但水下調製解調器還是要依賴聲學技術，而這種技術的速度遠低於目前的常規水平。
Subnero的納加拉簡表示，這一定程度上源於缺乏統一的標準，這與早期的互聯網有些相似。Subnero提供的水下調製解調器就像是一個小型魚雷，可以兼容各種相互競爭的標準，讓用戶自己進行配置。
新加坡國立大學教授曼達爾·齊特裏(Mandar Chitre)表示，這是一項重要的進步，目前現成的調製解調器無法在該地區的淺海使用。
問題在於，海底出現了很多干擾信號傳輸的噪音，海員們通常認為，這源自螺旋槳、海浪、海底火山。一位美國海軍官員甚至認為，這與日本人在海中投下的“神秘裝置”有關。
但罪魁禍首現在已經確定，那就是所謂的鼓蝦，這種蝦因為捕食而開閉大鰲時會發出類似於小鼓的響聲。直到最近，齊特裏才從水下調製解調器發送的聲波脈衝中過濾了鼓蝦發出的噪音。他已經將技術授權給Subnero。
但要提升傳輸速度並過濾其他噪音，仍然需要克服很多困難。不過，全世界都已經形成了一種共識：要理解海洋，就必須部署永久性的感測器和調製解調器來實現海底數據傳輸。
然而，鋪設海底光纜的成本過於高昂。“你不可能把海底鋪滿線路，”他，“無線技術是唯一的出路。”(樵夫)