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谷歌热气球网路计画

2020-12-11 03:59:09 暂无评论 百科
谷歌热气球网路计画

谷歌热气球网路计画

谷歌X实验室宣布推出“热气球网路计画”,并在南纬40°的纽西兰南岛基督教堂城的航空节上正式开始进行小规模测试,该计画的目的是让全世界每一个角落都能连线网路。谷歌希望利用热气球为农村、偏远和不发达地区提供廉价的网际网路接入服务。据悉,谷歌测试人员过去一周一直都待在纽西兰坎特伯雷平原,以试验配套了无线电波设备的热气球能否持续的和地面接收站进行无线通信。谷歌的这一计画尚处于初级阶段,实验中所用到的30个热气球也仅仅是“原型机”。热气球的材质是超压力气球所使用的聚乙烯泡沫,充气完成后高12米,宽15米。气球上的电子设备是由太阳能面板供电的,仅需4个小时就可以完成充电。

基本介绍

  • 中文名:谷歌热气球网路计画
  • 开发目的:帮助受灾断网地区恢复网路
  • 正式测试:2013年6月16日
  • 气球装备:超压力气球

项目简介

据国外媒体报导,谷歌X实验室日前正式宣布推出“热气球网路计画”,并在南纬40°的纽西兰南岛基督教堂城的航空节上正式开始进行小规模测试,该计画的目的是让全世界每一个角落都能连线网路。当前,全球大约仍有2/3的人没有网际网路,因此谷歌希望利用热气球为农村、偏远和不发达地区提供廉价的网际网路接入服务。据悉,谷歌测试人员过去一周一直都待在纽西兰坎特伯雷平原,以试验配套了无线电波设备的热气球能否持续的和地面接收站进行无线通信。当前,谷歌的这一计画尚处于初级阶段,实验中所用到的30个热气球也仅仅是“原型机”。热气球的材质是超压力气球所使用的聚乙烯泡沫,充气完成后高12米,宽15米。气球上的电子设备是由太阳能面板供电的,仅需4个小时就可以完成充电。

开发目的

当前,全球大约仍有三分之二的人无法接入网际网路,“热气球网路计画”就是谷歌X实验室推出的新项目。这个听起来有些疯狂的项目计画在大气平流层放飞无数热气球,组成一个无线网路,为更多尚未联网或网路条件不稳定的地区提供更加廉价的网际网路服务,填补网路服务的盲区,或帮助受灾断网地区恢复网路。

气球装备

这些热气球会进入大气平流层,离地面约20公里,这是飞机飞行高度的两倍。平流层的风通常比较稳定,风速在每小时5到20英里之间,而每一高度层的风向都不同。热气球会在地球上空漂浮,并通过软体算法决定移动位置,而后上升下降到特定高度,随着风向进行移动,构成一个巨大的通信网路。
气球的材质是超压力气球所使用的聚乙烯泡沫,完全充气后高12米,宽15米。这一材质比气象用气球更加耐久,可以承受更高的压力。气球顶部有个降落伞,可以控制气球起降,以便进行维修和更换。而气球上的电子设备是由太阳能面板供电的,因为平流层没有云遮蔽阳光,这些面板4个小时就充电完毕,生成100瓦的电力,足够保证仪器运转,还可以充电用于夜间使用。在面板充电时,气球也可以使用可再生能源运转。
气球上还有一个装载电子设备的小盒子,包括了控制整个系统的电路板、电池,还有无线电天线,以用于与其他气球通信以及与地面网路天线通信。天线配备了特製的无线电射频技术,使用的是2.4与5.8GHz的ISM波段。每个气球可以为40公里直径的地面地区提供网路连线,网速可以达到3G网路的水平。在气球下方的用户在房屋上安装一个特殊的网路天线,就可以接入气球提供的网路服务。网路信号会在气球之间不断反射,然后接入地面的全球网际网路服务。

正式测试

2013年6月16日,谷歌在南纬40°的纽西兰南岛基督教堂城的航空节上正式开始小规模测试。谷歌放飞了30个气球,为当地提供网路测试服务。测试体验会用于改进这项技术,为下一代气球计画做準备。谷歌表示,试验的下一阶段是让300个热气球从纽西兰连线澳大利亚、智利、乌拉圭、巴拉圭、阿根廷,在南纬40度线形成一个圆圈。
太阳能板供电
这些热气球的电力,来自球体下方垂悬的一块太阳能板,需要花费4个小时充满飞行1天所需的电力。热气球飞行时,地面的网路站会将信号往上传给热气球。这些信号会一路弹跳,并在热气球之间传输。每个热气球会为面积约1250平方公里地区(大小约为2个纽约市)提供网路服务,且不受地形影响。
本周第一个连上谷歌热气球网的人是里斯敦小镇的农夫尼莫。另有49名当地居民自愿参加此次的测试。虽然生活在已开发国家,尼莫和全球许多农村居民一样,无法使用宽频网路。他4年前改用卫星网路,但是难以负担每月超过1000美元的账单。
谷歌表示,试验的下一阶段,希望能让多达300个热气球从纽西兰连线到澳大利亚、智利、乌拉圭、巴拉圭、阿根廷,在南纬40度线形成一个圆圈。
据悉,热气球网路计画是谷歌公司努力了18个月的成果,由研发无人驾驶汽车和谷歌眼镜的Google X实验室研发。
可替代光纤电缆
谷歌表示,当前他们已经建立起了一个系统,将承载各种计算机、电子设备的热气球传送至6万英尺(约18公里)之外的高空,向偏远地区提供等同于当前的3G网路或更快的网路连线。
为销售低价手机铺垫
对于谷歌来说,构建基于气球的无线网路有其战略意义。在美国,谷歌一直都致力于利用谷歌光纤项目提高网速,并通过空白波段技术向未得到充分服务的海外用户提供网际网路接入服务。为儘可能多的用户提供网际网路服务是谷歌的长期目标,基于气球的网路会起到帮助作用。有分析人士就曾指出,谷歌将利用该网路,广泛部署较老的低价手机的规模经济,并能带来安卓系统的再一次爆发。

商用前景

根据计画,第一批发射的30个气球将从纽西兰西部飞向东部,50名家中安装了特製接收器的纽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“热气球网路”,
为全球48亿无网路人口提供服务。
对于这样一个刚刚起步的项目,谷歌称谈商业化还为时尚早。但在业内人士看来,搜寻起家的谷歌,之所以在网路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、低价智慧型手机、安卓作业系统等链条。
值得一提的是,由于“热气球网路”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式。

技术挑战

定位

利用天空提供无线网路服务并非谷歌首创,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,从而确保网际网路信号的提供。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:儘管平流层的气流相对稳定,但仍无法确保气球不会乱跑。

安全问题

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。
“这些热气球装有闪游标识与雷达反射器,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。”

信号电力问题

儘管看似万无一失,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,但条件是否现实仍不好说。
项立刚说,无线网路需要路由器传输信号,普遍的做法是通过光缆实现,此外还有成本高昂的卫星连线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路信号的持续性,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频宽。起码在美国,这种技术除了乡村地区以外,并无多大用处。”

材料

用于为地面提供WiFi信号的高空气球将在天空漂浮100天,即绕地球飞行三圈。
要通过该项目为偏远地区提供WiFi信号,关键在于气球的材料。但谷歌似乎尚未解决这一问题。100天的漂浮时间远超多数气象气球,后者与谷歌气球一样处于平流层的高度。

项目意义

谷歌最终打算发射数千个热气球至平流层,为全球48亿无网路人口提供服务。如果成功,各国可望省下架设光纤电缆的昂贵费用,这可大幅增加非洲和东南亚的网路人口,填补网路服务的盲区,还可以帮助受灾断网地区恢复网路。

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