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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  天網之爭
  那福忠 April 25, 2016
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   那些跨國需要旺盛人氣的的大咖們,莫不需要普及與快速的網路連接,可是地球上仍有三分之二的人,或因為偏遠、或因為貧困,沒有網路可用,網路的分歧把世界一分為二,多年以前就有人提出。Google 每天有 35 億筆搜尋,當然希望加倍、加兩倍,臉書每天有 10 億人上網交流,但仍有 50 億人沒能上網交流。依賴當地的電信公司?他們似乎等不及了,他們要偏遠地區的網路從天而降。


(圖片取自網路)

   三年前,Google 製作「懶人氣球」 (Loon),升到高空做為媒介,把網路信號輾轉傳送到偏遠地區,上左圖是升空後的氣球,上右圖是升空以前的準備。Loon 是 Balloon(氣球)這個字的後半部,但看起來懶散的不像一般鼓鼓的氣球,這個名字取得很有趣。其實最上端的氣球還一個圓形的,是主氣球,垂下來的懶散膠布也是氣球,是用來控制升降的,左圖最下面掛一個小裝置,是用來轉接網路信號的電器,當然是太陽能帶動。

   氣球是用最輕的氦氣,升高到 10 到 20 公里的同溫層飄浮,遠在地面風雨與飛機高度之上,非常穩定。地面上網路公司把網路信號打到氣球,氣球再打到地面的偏遠地區,用特製天線接受信號,連接電腦、手機等應用設備。如果偏遠地區太偏遠,一個氣球不夠長,可以連接到別的氣球,把信號接力傳送到需要網路地面的上空,再傳到地面。

   三年來,懶人氣球先後在美國加州、巴西、紐西蘭、澳洲等力實驗多次,效果都不錯,最近又與印尼三大電信公司合作,實驗偏遠地的網路信號,印尼地大人多、但島嶼也多,陸地網路建構困難,從天而降的網路連接,如果順暢,應是最好的方式。附近的斯里蘭卡,也在氣球的飄浮的路徑上,也參加測試。據 Google 說只要 100 個氣球,就可以把全球偏遠與貧困地區連接成一個路徑,讓這些地方的人有網路可用。

   氣球的好處是不需要動力,靠風力飄浮移動,但這也是缺點,因為不容易控制飄浮的路徑,Google 用下圖簡單解釋怎麼克服這個問題。原來不同的高度風向不同,如果氣球要向反方向飄浮,那就要升到上一層高度,或者是降到下一層高度,那氣球怎麼能升降呢?加一些氦氣就會上升,放一點氦氣就會降,這就要靠下垂的懶散氣球的裝置了,而且升降由軟體控制。

   下圖是顯然是一架無人機,但有多大?兩邊翅膀加起來有 42 公尺,相當一架波音 737 那麼寬,做什麼用的?與懶人氣球同樣的傳送網路信號給偏遠地區,這是臉書正在研發測試的高空網路傳遞系統。


圖片取自倫敦「鏡報」

   飛機以一個 V 字形翅膀為主,用碳纖維加一層吸光板製成,重量很輕,加上太陽能動力螺旋槳,以及網路傳送電器,才重 600 公斤。臉書取名這架飛機 Aquila,拉丁文老鷹的意思,與懶人氣球同樣的高度,在同溫層打轉飛行,可涵蓋地面 100 平方公里。這架飛機不能自己爬升那麼高,要靠氣球帶上去。

   無人機較氣球容易控制,可以飛到需要網路的定點下傳信號,如果一架飛機不能涵蓋廣大的地面,更可以多架連在一起,更可以與衛星連接,取得更多資訊。信號的傳送除了一般的無線電波,還可以直接用雷射專送,這是較新的技術,速度可以達到 10 Giga 以上。臉書到目前為止僅在英國試飛了十分之一尺寸的小機型,全機型的大飛機可能在今年底試飛。

   臉書的高空網路無人機,至少要在空中留飛三個月,才能產生功效,現在的估算僅能在空中停留兩週,看起來仍有需要克服的技術,也明顯落後懶人氣球。臉書與 Google 最大的區別,在研發技術之後移轉給別的技術公司去營運,而 Google 則是完全自己操作。即使如此,臉書從社交平台開始,發展到今天如此層級的科技,不能不教人佩服。臉書製作了 Aquila 無人機的概念影片,有興趣的讀者可以觀看,影片長 3:35 分鐘。

  



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