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    世界真正的云网络:谷歌气球上网背后的故事

         [ 搜狐IT 转载 ] 暂无评论

      北京时间8月15日消息,Google在6月中公布的“Google气球”项目引起了业界的广泛关注,美国《连线》杂志网站周二刊登了一篇名为《Google气球背后不为人知的故事》(The Untold Story of Google’s Quest to Bring the Internet Everywhere—By Balloon)的文章,详细介绍了该项目从诞生到测试成功的全部过程。

      “Google气球”项目

      2012年10月16日,一个闪光物体出现在美国肯塔基州派克县(Pike County)的天空,但无论是普通民众,还是天文爱好者在观察后都不知道这究竟是什么,当地警察局甚至还接到了许多报警电话。

      几天后,《阿巴拉契亚新闻速递》(Appalachian News-Express )发表了一篇名为《天空中的神秘物体引发居民关注》(Mystery Object in Sky Captivates Locals)的文章,对此事进行报道。当地电视台也跟进了此事,就连CNN都派出了记者团队。

      有天文爱好者认为,这是外星人造访地球的证据。那么,这真是事情的真相么?当外界为此进行争论时,Google高管里奇?德瓦奥(Rich DeVaul)正坐在加州山景城的会议室通过YouTube观看自己的杰作。这个神秘的发光物体,正是他领导的Google团队的杰作,属于“Google气球”项目的一场测试。

      根据数据显示,目前全球能上网的人大约只有27亿,还不到全球人口总数的一半。在高速互联网迅速发展的时代,Google想要把上网体验带给更多的人。当然,这也符合Google的战略利益——毕竟,只要人们上网,就难免会用上Google的产品。

      在“Google气球”项目中,将借助数千个漂浮在6万英尺(约1.8万米)高空的太阳能高压气球,通过无线网络与地面基站连接,然后让彼此互相传递信号。据Google介绍,每个漂浮在空中的太阳能高压气球,都可以作为下方直径约25英里(约40公里)地区的无线基站。在信号覆盖的地区中,只要使用Google提供的天线,就可以通过一种升级版的WiFi技术进行上网。这是一项极为了不起的尝试,因为这只需很低的成本,就能够为偏远地区的人提供网络服务。

      “登月计划”与Google X

      2013年6月15日,在经过两年的研发、测试后,Google在新西兰基督城(Christchurch)正式揭开了“Google气球”项目的神秘面纱。新西兰总理约翰?基(John Key)也到场进行了庆贺。在Google公布“Google气球”项目时,在太平洋上空就漂浮着30个装有天线的太阳能高压气球,它们刚刚为当地大约50个家庭提供了临时上网服务。

      未来,这个数字是否能够扩大至5万?500万?5亿?甚至数十亿呢?这是Google希望看到的,为了推动“Google气球”项目的发展,该公司已经将此项目加入到高风险、高回报的“登月计划”中。“登月计划”由Google X部门负责,其包含的项目包括无人驾驶汽车、Google眼镜等。

      德瓦奥从麻省理工学院毕业时,博士论文就是与“记忆眼镜”有关。后来,他加入苹果公司,并参与了一系列秘密研究。2011年中,德瓦奥正式加盟Google,进入Google X的“快速评估” (Rapid Evaluation)团队。

      Google X的“快速评估”(Rapid Evaluation)团队,最主要的任务是对各种理念进行分类,将可能成功的疯狂创意与完全无法成功的疯狂创意区分开来。据Google X实验室负责人阿斯特罗-泰勒(Astro Teller)介绍,德瓦奥加入团队后,他给了一些等待评估的创意给德瓦奥,其中就包括了通过平流层空气球提供无线上网服务的点子。

      Google创始人拉里-佩奇(Larry Page)对这个创意也非常关注,并时常在会议中提起。泰勒非常清楚,只要是佩奇感兴趣的项目,通常都能够获得资金的支持,所以他和众多技术专家早在几年前就开始思考气球通讯技术的前景。

      困难重重

      项目还未开始,开发团队就遇到了一个难题:气球受制于风向的变化。如果想让气球固定在某个位置,就必须通过外力来对抗风力,但这几乎很难实现。洛克希德马丁公司(Lockheed Martin)曾尝试过利用太阳能飞艇实现这一设想,但在2011年的首次测试中,该公司研发的“高空长耐久力示范机” (High Altitude Long Endurance-Demonstrator)原型未能通过测试,最终被迫降落在宾夕法尼亚的一处丛林里。洛克希德马丁公司此后就在也没有进行过类似的测试。

      德瓦奥充分发挥了自己的想象力,最终找到了解决办法。他决定放弃需要巨大能量抵抗风力的巨型气球,转而采用体积更小,价格更低的气象气球。这种气球最多能够在高空停留40天,并且能够环绕地球飞行。在团队讨论时,德瓦奥谈到了自己的想法:“为什么不能放飞一组气球呢?这样可以覆盖整个地区。”

      德瓦奥的设想中存在一个明显的缺陷:这种气球在展开长达数周的环球飞行时,将无法控制它的方向。方案讨论时,有团队成员提出通过调整气球的高度来利用风流。德瓦奥说:“我们讨论后认为,可以通过控制气球的升降,使它处在我们所期望的风向区域中。在这里,我们只需分析过去和现在的海量风流数据,就能从中找到规律。这些数据都可以从美国国家海洋和大气管理局获得。”

      数据分析对Google来说并不是什么大问题,德瓦奥认为,借助恰当的气象学知识、超强的模拟技术和庞大的计算资源,就可以让气球进入理想的轨道。这与借助风力航行的帆船进入目标港口一样,都不需要任何动力燃料。

      首次测试

      2011年8月,德瓦奥开始了首次测试。他使用了非常廉价的乳胶“探空”气球,但效果并不理想。这种气球飞的越高,内部填充的气体和外部大气间的气压差会不断增大,最终导致气球爆炸。最后,德瓦奥决定采用了表皮材料制作的、能够抵御这种气压差的高压气球进行实验。此外,他还找到了几个Google工程师帮忙,这些工程师曾在一次公关活动中,将一个绿色的Android吉祥物放飞至数千米的高空。

      德瓦奥对这些工程师说:“你们能够将Android探空气球放飞到数千米的高空,那么你们或许有办法帮我把一台带有WiFi发射器的小型Linux电脑放飞到太空边缘上去。”

      德瓦奥和几位Google工程师将测试地点选在了加州中央山谷圣路易斯水库旁的恐龙岬,他们首先给四个乳胶气球充满了氦气,每个气球中都搭载一个WiFi发射器,使其能够与地面的接收器交换数据。

      一切准备就绪后,他们放飞了气球。开始阶段,气球平稳上升,随后开始向东移动,速度非常块。“我从没认真的想过这件事。”德瓦奥说。所有的发射装置仍安放在地上,但气球已经飞到了几英里之外,而它们很快就会遇到速度接近100英里/小时的气流。

      不得已,德瓦奥和其他几人只能开着车追赶飘向远方的气球。他们在车上安装了两根定向天线,其中一根与频谱分析仪(用来探测信号强度)相连,另外一根与WiFi卡相连。“我们像疯子一样开车,就跟电影里风暴追逐者一样。”他说。

      幸运的是,气球往东飘了一段距离后,开始上升,德瓦奥也最终追上了它们。在汽车行驶了10英里(约16公里)后,他们收到了WiFi信号。测试成功了。

      

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    • 第1页:谷歌气球项目的整体计划与测试

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