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寡头纷纷入局的全球WiFi计划:成效不大,勇气可嘉


作者:张中良 来源:物联网智库 2016-04-20 09:41:40 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:

摘要:随着物联网时代的到来,无线通信技术显得越来越重要,无论是运营商级别的网络升级还是创新型企业发明的黑科技,都突显了无线通信的重要性,但是要说到其中的“黑科技”,由谷歌、腾讯、Facebook等巨头打造的全球wifi计划无疑可以当选其中,这个宏大的计划是否真的能够执行呢,目前来说还需要面临众多的问题。

关键词:WiFI[433篇]  

  最近,全球wifi的概念又一次活跃在了人们的视野之内,不仅谷歌重金打造的全球免费wifi计划有了实质性的进展——发射了六颗卫星,并且年内准备发射超过60颗卫星,腾讯似乎也不甘示弱,亦爆出了其想要打造全球免费wifi的计划。先不论其可信度如何,至少从中可以看出:“全球免费wifi”似乎能够成为下一个引领潮流的热点。

  其实有玩全球卫星通信这份野心的人绝不止谷歌与腾讯两家,之前最典型的莫过于摩托罗拉的“铱星计划”,其结局想必大家也都知道了,即使是看到扑街了的摩托罗拉这一血淋淋的例子,也并不妨碍后来者对全球卫星通信行业的热情。2014年,美国媒体发展投资基金(MDIF)便发起的名为Outernet的项目,志在彻底改变人与人之间的交流,欧盟也打造了商用卫星通信项目,更不用说FaceBook、谷歌、腾讯这些互联网企业新晋玩家了。

  那么,“全球wifi“这个计划为何会得到青睐呢,答案当然是背后的市场价值足够吸引人。

  目前获得网络服务的途径主要就是靠有线以及无线蜂窝网络,这些商用化的网络需要有足够的用户流量才能支撑其经济效益,但问题是很多偏远地区注定会成为网络的死角,即使是现在很火热的低功耗广域网络甚至将来的5G网络,也都有其特定的应用场景,不能面面俱到。随着时代的发展,通信网络作为信息时代的技术显得越来越重要,尤其是物联网等概念的大热,追求万物互联成了时代的需求,而传统的网络通信技术总有局限性,这时,全球wifi计划就可以让主流网络无法覆盖的人群、设备、甚至草木沙石都可以实现联网传输数据,这是对目前主流网络的一个极大的补充。

  全球wifi虽然有着无限的潜力,但是因为项目的庞大性与复杂性,注定也只是少数寡头才能玩得起的游戏,但是即使是谷歌、Facebook、腾讯等不差钱的金主,在推进这个项目也会是困难重重,不仅会有技术方面的限制因素,更有经济、社会方面的条件制约。

  技术方面:

  关于通信传输方面就不得不提到香农定理,香农定理用数学公式来表示则是:

  C=W*log2*(1+S/N)

  其中C是可得到的传输速度(空口速率),W是带宽(一般信道都有一个最高的信号频率和最低的信号频率,只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道,这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽。比如最高频率是900Mhz,最低频率是880Mhz,那么带宽就是20Mhz),S是平均信号功率,N是平均噪声功率,S/N也就是信噪比。

  也就是说信息传输速度与带宽和信噪比成正比,但是由于带宽非常宝贵,资源有限,且功率不可能无限大,因此信息传输速度会有一个上限。

  恰恰是香农定理的客观存在,导致谷歌的卫星WIFI不可能具有普适性,只能小范围使用;现有的手机也无法接入卫星WIFI。

  普通手机无法接入卫星WIFI

  谷歌全球免费无线网络本质上是把WIFI热点装到近轨卫星和无人机上,并用180颗卫星完成全球覆盖。

  但是WIFI技术源于计算机网络技术,本来就是基于近距离通信场景设计的,在实际使用中,如果距离足够近,在有限功率的情况下能够取得比较好的信噪比(发射功率不变前提下,距离近可以降低信号衰减)。但是如果在功率有限的情况下,且距离较远,比如海平面和近轨人造卫星的距离,那么,信噪比就会很糟糕,而根据香农定理,就不可能实现可靠的传输,而这也是为什么WIFI覆盖范围非常有限的根源。

  因此,若要实现全球免费无线网络,就必须提升下行功率(卫星信号到手机)和上行功率(手机信号到卫星),虽然下行功率相对好解决,但上行功率——要让手机发射的上行功率能被人造卫星接受,这又是一项新的挑战——普通手机的功率和天线根本无法法满足必须的上行功率门槛,像北斗通信终端这种能够实现向人造卫星发短信的通信终端,其天线根本塞不进以轻薄为主打要求的手机中。

  无法做到普适性服务

  根据香农定理,若要提高传输速度,要么提升频谱带宽(公式中的W),要么提升信噪比(公式中的S/N)。但是频谱资源是非常宝贵,且非常有限的,加上功率不可能无限制增强,必然导致信噪比也是受限制的。

  因此,根据香农定理,无线传输速度也会有一个上限,而有限的资源面临庞大的用户,自然会导致WIFI信号用的人一多就卡,甚至会出现无法接入的情况——在机场、宾馆、大礼堂等公共场所,经常遭遇公共WIFI始终难以接入,或虽然接入,但堪称龟速的情况。同样的情况也会出现在蜂窝通信中,而这也是无线通信不适合大数据量传输的根本原因。

  实际上,全球免费无线网络(Wifi)覆盖计划仅仅是听起来很美,受制于带宽、功率、噪音和客观技术水平,加上香农定理这一客观自然规律,卫星WIFI的通信能力非常有限,根本无法满足全球60亿人的通信需求。目前,卫星WIFI根本不可能满足普适性的要求——不要说北京、上海这样3000万人口的城市,就是一座几十万人口的小城市也足以让卫星WIFI瘫痪。

  虽然WIFI、LTE等被媒体炒得火热,但有线通信才是数据传输的大动脉,所谓5G通信也是“有线+无线”的形式实现数据的高速传输。

  只适用于地广人稀的场景

  从实践上看,现有的卫星通信根本不可能像LTE那样满足广大人民群众的通信需求。

  以摩托罗拉当年悲剧的铱星计划和欧洲商用卫星通信为例。

  铱星移动通信系统采用66颗功率为1200瓦卫星,等于是将地面蜂窝移动电话系统搬到卫星上。受之前提到过的客观条件的限制,当初的铱星移动通信系统最多只能满足50万用户的语音通信(仅仅是语音通话)。但在实际操作中,实际用户远远达不到这个数字,用户少就意味着收益低,加上巨大的研发费用和系统建设费用(铱星系统耗资达50多亿美元,每年光系统的维护费就要几亿美元),使铱星背上了沉重的债务负担,最终不得不申请破产,由美国军方当了接盘侠。

  虽然欧盟为部分地区提供了卫星上网服务,但依然无法提供普适性服务,一旦面向全民开放,十有八九会导致卫星通信网络瘫痪。

  综上所述,无论是从理论上,还是实践上讲,谷歌的全球免费无线网络(Wifi)覆盖要实现报道中所宣称的“向全球提供无盲区、无死角的免费无线网络服务,任何人不管身处高山、大漠、极地还是海洋,只要手持一部价值不过数十美元的中继转发器,即可上网”,以现阶段的技术水平而言,其可行性非常低,忽悠的成分也非常大。

  不过谷歌也并非完全是忽悠,至少在地广人稀的场景能得到应用,特别是在南极、北极、撒哈拉沙漠等地区会取得比较好的用户体验。

  经济方面的因素

  制定“全球wifi”这一宏大的计划,无疑是需要巨大的经济投入,谷歌就曾宣称为其计划准备了10亿到30亿美元的预算,其手笔之大几乎堪比当年收购Nest了,谷歌收购Nest之后的表现虽然也是差强人意,但是至少在智能家居这一重要的消费级应用领域占据了一个很好的制高点,而全球wifi计划若是没有经济效益支撑,上百颗卫星的维护费用就将会是一块很大的累赘,甚至连接盘者都很难找到。

  社会因素

  网络资源向来都是一个国家的战略资源,“全球wifi”这项计划听起来是一件可以给人们生活带来方便的事情,但是也会面临诸多社会问题的挑战,所以,即使建成了这张庞大的网络,真正的商用也会有着极大的阻力。比如说安全问题,如果谷歌真的将免费WIFi覆盖全球范围,那么所有用户将无秘密可言,所有的相关数据都将存档于谷歌数据库,如被有心人利用,后果将不堪设想。又或者说各国运营商的利益冲突以及各国法律方面的阻力,这些都是不可忽视的问题。

  可以看到,由于目前种种原因的限制,看似很宏伟的“全球wifi”计划至少在短期内不会有很好的效果,但是对于谷歌、腾讯他们而言,这也并不会没有收获

  对于投资市场的吸引力

  数月之前,谷歌登上了上市企业市值榜首的宝座一时引起了很大的轰动,因为之前人们对于谁能够将苹果拉下马的猜测似乎更倾向于特斯拉、Uber等未来具有无限潜力的企业,而谷歌作为中生代互联网企业的代表,其主要收入局限于广告收入也一直受到了投资者的诟病,但是在近几年,尤其是物联网、云计算、人工智能的迅速崛起,让谷歌成了“黑科技”的代名词,再加上“全球wifi”这些极具有潜力的概念能够使投资者相信谷歌是一家潜力无限的创新企业,而不是一家坐吃老本的仓库。

  一旦建成,更容易构建自己的生态圈

  生态圈也是近些年一大热词,对于有实力的企业而言,都在纷纷打造以自己为主导的生态圈,生态圈对于企业的好处很多,不仅可以促进企业自身良性的循环发展,也提升了整体的竞争力,而“全球wifi”计划对于构筑企业自身的生态圈而言,具有极大的意义。

  可以覆盖更多的地区、更大的人群,对于联网方面的应用推广更加的方面,也可以与更多的领域产生联系,以便更完善、更丰富自己的生态体系。

  此外,这个项目的公益科研价值不可估量,比如可以进行远程教育、野外救援等等,即便全球免费无线网络(Wifi)覆盖计划最终流产,或建成后也只能在地广人稀的地区使用,以及小范围内使用,其敢于探索的勇气确实值得肯定。

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