谷歌熱氣球網路計畫

谷歌X實驗室宣布推出“熱氣球網路計畫”，並在南緯40°的紐西蘭南島基督教堂城的航空節上正式開始進行小規模測試，該計畫的目的是讓全世界每一個角落都能連線網路。谷歌希望利用熱氣球為農村、偏遠和不發達地區提供廉價的網際網路接入服務。據悉，谷歌測試人員過去一周一直都待在紐西蘭坎特伯雷平原，以試驗配套了無線電波設備的熱氣球能否持續的和地面接收站進行無線通信。谷歌的這一計畫尚處於初級階段，實驗中所用到的30個熱氣球也僅僅是“原型機”。熱氣球的材質是超壓力氣球所使用的聚乙烯泡沫，充氣完成後高12米，寬15米。氣球上的電子設備是由太陽能面板供電的，僅需4個小時就可以完成充電。

基本介紹

• 中文名：谷歌熱氣球網路計畫
• 開發目的：幫助受災斷網地區恢復網路
• 正式測試：2013年6月16日
• 氣球裝備：超壓力氣球

項目簡介

據國外媒體報導，谷歌X實驗室日前正式宣布推出“熱氣球網路計畫”，並在南緯40°的紐西蘭南島基督教堂城的航空節上正式開始進行小規模測試，該計畫的目的是讓全世界每一個角落都能連線網路。當前，全球大約仍有2/3的人沒有網際網路，因此谷歌希望利用熱氣球為農村、偏遠和不發達地區提供廉價的網際網路接入服務。據悉，谷歌測試人員過去一周一直都待在紐西蘭坎特伯雷平原，以試驗配套了無線電波設備的熱氣球能否持續的和地面接收站進行無線通信。當前，谷歌的這一計畫尚處於初級階段，實驗中所用到的30個熱氣球也僅僅是“原型機”。熱氣球的材質是超壓力氣球所使用的聚乙烯泡沫，充氣完成後高12米，寬15米。氣球上的電子設備是由太陽能面板供電的，僅需4個小時就可以完成充電。

開發目的

當前，全球大約仍有三分之二的人無法接入網際網路，“熱氣球網路計畫”就是谷歌X實驗室推出的新項目。這個聽起來有些瘋狂的項目計畫在大氣平流層放飛無數熱氣球，組成一個無線網路，為更多尚未聯網或網路條件不穩定的地區提供更加廉價的網際網路服務，填補網路服務的盲區，或幫助受災斷網地區恢復網路。

氣球裝備

這些熱氣球會進入大氣平流層，離地面約20公里，這是飛機飛行高度的兩倍。平流層的風通常比較穩定，風速在每小時5到20英里之間，而每一高度層的風向都不同。熱氣球會在地球上空漂浮，並通過軟體算法決定移動位置，而後上升下降到特定高度，隨著風向進行移動，構成一個巨大的通信網路。

氣球的材質是超壓力氣球所使用的聚乙烯泡沫，完全充氣後高12米，寬15米。這一材質比氣象用氣球更加耐久，可以承受更高的壓力。氣球頂部有個降落傘，可以控制氣球起降，以便進行維修和更換。而氣球上的電子設備是由太陽能面板供電的，因為平流層沒有雲遮蔽陽光，這些面板4個小時就充電完畢，生成100瓦的電力，足夠保證儀器運轉，還可以充電用於夜間使用。在面板充電時，氣球也可以使用可再生能源運轉。

氣球上還有一個裝載電子設備的小盒子，包括了控制整個系統的電路板、電池，還有無線電天線，以用於與其他氣球通信以及與地面網路天線通信。天線配備了特製的無線電射頻技術，使用的是2.4與5.8GHz的ISM波段。每個氣球可以為40公里直徑的地面地區提供網路連線，網速可以達到3G網路的水平。在氣球下方的用戶在房屋上安裝一個特殊的網路天線，就可以接入氣球提供的網路服務。網路信號會在氣球之間不斷反射，然後接入地面的全球網際網路服務。

正式測試

2013年6月16日，谷歌在南緯40°的紐西蘭南島基督教堂城的航空節上正式開始小規模測試。谷歌放飛了30個氣球，為當地提供網路測試服務。測試體驗會用於改進這項技術，為下一代氣球計畫做準備。谷歌表示，試驗的下一階段是讓300個熱氣球從紐西蘭連線澳大利亞、智利、烏拉圭、巴拉圭、阿根廷，在南緯40度線形成一個圓圈。

太陽能板供電

這些熱氣球的電力，來自球體下方垂懸的一塊太陽能板，需要花費4個小時充滿飛行1天所需的電力。熱氣球飛行時，地面的網路站會將信號往上傳給熱氣球。這些信號會一路彈跳，並在熱氣球之間傳輸。每個熱氣球會為面積約1250平方公里地區(大小約為2個紐約市)提供網路服務，且不受地形影響。

本周第一個連上谷歌熱氣球網的人是里斯敦小鎮的農夫尼莫。另有49名當地居民自願參加此次的測試。雖然生活在已開發國家，尼莫和全球許多農村居民一樣，無法使用寬頻網路。他4年前改用衛星網路，但是難以負擔每月超過1000美元的賬單。

谷歌表示，試驗的下一階段，希望能讓多達300個熱氣球從紐西蘭連線到澳大利亞、智利、烏拉圭、巴拉圭、阿根廷，在南緯40度線形成一個圓圈。

據悉，熱氣球網路計畫是谷歌公司努力了18個月的成果，由研發無人駕駛汽車和谷歌眼鏡的Google X實驗室研發。

可替代光纖電纜

谷歌表示，當前他們已經建立起了一個系統，將承載各種計算機、電子設備的熱氣球傳送至6萬英尺（約18公里）之外的高空，向偏遠地區提供等同於當前的3G網路或更快的網路連線。

為銷售低價手機鋪墊

對於谷歌來說，構建基於氣球的無線網路有其戰略意義。在美國，谷歌一直都致力於利用谷歌光纖項目提高網速，並通過空白波段技術向未得到充分服務的海外用戶提供網際網路接入服務。為儘可能多的用戶提供網際網路服務是谷歌的長期目標，基於氣球的網路會起到幫助作用。有分析人士就曾指出，谷歌將利用該網路，廣泛部署較老的低價手機的規模經濟，並能帶來安卓系統的再一次爆發。

商用前景

根據計畫，第一批發射的30個氣球將從紐西蘭西部飛向東部，50名家中安裝了特製接收器的紐西蘭居民參與了這一實驗。

此後還會有更多氣球被放飛，經過智利、阿根廷、南非、澳大利亞等同緯度南半球國家，形成一個由熱氣球組成的環。

谷歌最終打算發射數千個熱氣球至平流層，利用環繞全球的“熱氣球網路”，

為全球48億無網路人口提供服務。

對於這樣一個剛剛起步的項目，谷歌稱談商業化還為時尚早。但在業內人士看來，搜尋起家的谷歌，之所以在網路基礎服務設施建設方面投入重金，其目的還是在於搭建自己的生態系統，涉及新微處理器、低價智慧型手機、安卓作業系統等鏈條。

值得一提的是，由於“熱氣球網路”發射的無線信號所經過的頻譜無需授權，因此谷歌也無需面對繁雜的申請流程和監管程式。

技術挑戰

定位

利用天空提供無線網路服務並非谷歌首創，美國國內類似的嘗試並不少見。但從沒有一家公司有谷歌這樣的商業動力和實力保證。

此前有建議稱，可在高空建立一個固定的平台，與相應地面進行鎖定，從而確保網際網路信號的提供。但谷歌拒絕了這一想法，認為固定的平台必須要與自然界的風力抗爭，設備也將因此巨大而昂貴。

但自由飄動的熱氣球也帶來了另一個問題：儘管平流層的氣流相對穩定，但仍無法確保氣球不會亂跑。

安全問題

外界關心的另兩個問題，包括會否影響飛機飛行，以及萬一氣球失靈砸向地面會否造成人員傷亡。

“這些熱氣球裝有閃游標識與雷達反射器，因此不會對執行飛行任務的飛機造成影響。”德沃爾說，“當然，由於熱氣球高高飄浮在空中，地面的人們也不用擔心其突然墜落。即使有突發情況，熱氣球自身配有降落傘，會安全降落至地面。”

信號電力問題

儘管看似萬無一失，業界對此仍有疑問。項立剛就對記者表示，谷歌熱氣球上網聽起來新奇有趣，但條件是否現實仍不好說。

項立剛說，無線網路需要路由器傳輸信號，普遍的做法是通過光纜實現，此外還有成本高昂的衛星連線和傳輸速度較慢的微波傳輸，掛在天上的氣球如何高效率地保證網路信號的持續性，是谷歌氣球面臨的一大考驗，而另一個考驗則在於如何保證持續不斷的電力供應。

市場研究公司Rysavy Research無線專家萊賽維（Peter Rysavy）則表示：“在覆蓋地域如此之廣的情況下，你沒辦法向每名用戶提供足夠的頻寬。起碼在美國，這種技術除了鄉村地區以外，並無多大用處。”

材料

用於為地面提供WiFi信號的高空氣球將在天空漂浮100天，即繞地球飛行三圈。

要通過該項目為偏遠地區提供WiFi信號，關鍵在於氣球的材料。但谷歌似乎尚未解決這一問題。100天的漂浮時間遠超多數氣象氣球，後者與谷歌氣球一樣處於平流層的高度。

項目意義

谷歌最終打算發射數千個熱氣球至平流層，為全球48億無網路人口提供服務。如果成功，各國可望省下架設光纖電纜的昂貴費用，這可大幅增加非洲和東南亞的網路人口，填補網路服務的盲區，還可以幫助受災斷網地區恢復網路。