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气球网絡脉络 走到哪儿都有网路不再是梦想
2018-05-08
随手一拿手机上网查查资讯或与朋友聊聊天,似乎已经是件稀鬆平常的事情。有了便利的网络后,甚至有使用者被网络『绑架』,网络重度使用这个词也逐渐浮上檯面。但你知道在资讯发达的现在,地球上竟然仍然有三分之二的人生活中没有网络吗?无法想像吧?!
因地形(高山、岛屿、沙漠)、地区偏远、贫穷或当地政府无法负担建置网络成本等原因,可说仍有很多人处在『拨接时代』或者甚至不及的状况都有。如果做到网络普及或基础建设,一个月的网络费用甚至可能超过他们的一个月收入。
Google X实验室提出『Loon』计划(Project Loon),透过高空中的气球(离地二十公里高的平流层)向地面发送网络讯号,并提供地区偏远的居民低价而且稳定的网络服务。甚至于同一纬度施放气球,在平流层飘动进而绕地球一圈,提供涵盖范围内不断讯号的网络,将网络传送到全世界。
Project Loon气球直径15公尺、高12公尺,气球材质为聚乙烯塑料(常见用于军事、气象及科学研究为主),而气球需要使用氦气进行填充,氦气的多寡会决定气球上升的速度有多快。气球的电力来自于本身的太阳能面板,倾斜角度的设计是为了在短日照的冬天季节中有效地接收日照,飞行一天所耗费的电力需花费四个小时充饱电,气球的设计是能够完全使用自身提供的再生能源。太阳能板下的通讯小盒子可说是传递网络的心脏所在,裡面包含了控制系统、太阳能充&蓄电池及无线收发装置等等。气球裡面更有GPS及降落伞,不仅能追踪气球的所在位置,万一气球破损降落时也便于回收。每一个气球由地面的控制中心控制,气球间不会相互碰撞,并可被控制飞到特定的地点降落。
气球都升高到离地二十公里高且天气状况稳定的平流层(对流层的上方和中间层的下方),平流层裡是分层的,温度随着高度的增加(上热下冷),且平流层裡大气主要以水平方向流动,垂直方向的运动较少,气流平稳基本没有上下对流的情况。因此气球利用低层的气流随着下方对流层的气流移动,反之较高层的气球则反向流动,由此佈置成一个大的通信网络。
在网络连线的部分,Loon计划目前已导入LTE无线通信技术,最高传输速率约可达22Mbps,透过行动装置连结则可达5Mbps。气球上的网络讯号是使用2.4 GHz和5.8 GHz的频谱,可以覆盖下方直径40公里的圆形区域。每个100公里就会有网络站将网络讯号从地面上的发送端传送到气球上,气球们飞行中也能互相传递网络讯号,最多可横跨到5个气球,然后再透过气球转送到地面上有安装Loon计划天线的接收端,形成一个在高空上的网络环境。
Loon计划在去年首度于纽西兰完成了测试,他们于Lake Tekapo施放了30颗气球,成功的透过气球成功提供了网络服务。而今年也在巴西北部的Agua Fira小村落完成接入LTE网络服务的测试。
Loon今年四月在Google+上宣布,他们成功让Loon气球用22天时间环绕地球一圈!并且气球已经前进了50万公里,现在回到去年的投放起点纽西兰上空,开始进入第二圈的旅程,后续测试将继续进行。一年下来的实验结果下来Google掌握气流长距离飞行的方法,现在不仅能预测气球的走向,速度更可比以前快一倍。至今最新测试结果已经能使气球连续100天飞行噢!
看到Google的Loon计划不免想到WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access),虽然都是以提升网络速度和普及率,WiMAX推行初期也是遇到覆盖率、有死角等问题存在,在政府大推WiMAX的同时,却无法跟上当年国际上4G宽频技术已从WiMAX悄悄的产生变动转向4G宽频技术LTE。不妨让小编想到现在慢半拍4G初期推行所遇到的覆盖率阵痛期,等于多绕了一大圈走向行动网络的推行。Google的Loon计划目前何时能够正式开始提供服务还不确定,但小编想不论走到哪儿都有网络可以使用的那天就快来临了!
资料、图片来源:Loon
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