40億新網(wǎng)民在線：全球網(wǎng)絡(luò)連通時代即將到來

編譯 秦雪

在接下來的6年里，40億的“新大腦”將以千兆的速度、接近零成本連接到萬維網(wǎng)上。到2024年，我們將以遠(yuǎn)超幾十年前財富500強(qiáng)首席執(zhí)行官和國家元首每天獲取信息的帶寬，將地球上的每一個人都與網(wǎng)絡(luò)相連接。這場革命將點(diǎn)燃一場創(chuàng)新復(fù)興，并再一次改變我們的星球。

在接下來的4到7年里，地球上的每一個人都將擁有獲取世界上各種信息的機(jī)會。那么這42億的“新大腦”會有哪些新發(fā)現(xiàn)？需要多少流量消耗？會有什么樣的創(chuàng)新公司出現(xiàn)？又將導(dǎo)致哪些行業(yè)消失？

我們已經(jīng)看到，網(wǎng)絡(luò)的增長和連通正在以前所未有的速度加速，但當(dāng)我們星球的另一半人都進(jìn)入這個全球網(wǎng)絡(luò)時，這個加速度還將持續(xù)增加。未來的網(wǎng)絡(luò)將走向何方，我們又將如何達(dá)成我們的目標(biāo)呢？

目前，網(wǎng)絡(luò)正在三個不同的領(lǐng)域內(nèi)向前發(fā)展：5G技術(shù)引領(lǐng)無線世界、高空氣球連接8億網(wǎng)民以及天基信息網(wǎng)絡(luò)，讓我們對這三個領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展做一番深入探究吧……

5G以千兆速度連接全世界

從3G到4G的飛躍給我們帶來了智能手機(jī)、移動銀行和電子商務(wù)革命時代，但如果你認(rèn)為這已經(jīng)很了不起了，請?jiān)偃肌?/p>

隨著2020年大規(guī)模應(yīng)用計(jì)劃的展開，5G的速度將比4G快100倍，比平均寬帶連接快10倍。想要知道這到底意味著什么，可以想象一下：你在手機(jī)上下載一部電影只需要幾秒鐘時間，更令人興奮的是，你的自動駕駛汽車可實(shí)時與智能城市的各種傳感器進(jìn)行通信聯(lián)系。

5G以1到10 Gbps的連接速度，將成為未來萬億傳感器經(jīng)濟(jì)的核心。通過為自動駕駛汽車、智能工廠、遙控?zé)o人機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)終端和世界上首批智能城市提供網(wǎng)絡(luò)連接，5G將讓這個星球上的每一個人都能從遍布全球數(shù)十億計(jì)的傳感器中獲取數(shù)據(jù)。這是對任何人、在任何地點(diǎn)和任何時間都能夠按需要獲取知識的承諾。

正如我的朋友、前高通公司首席技術(shù)官馬特·格羅布（Matt Grob）向我解釋的那樣，“5G網(wǎng)絡(luò)可讓你在一個城市街區(qū)里獲取來自10萬個傳感器的檢測數(shù)據(jù)”。想象一下這樣一個智能世界能夠釋放出的無限可能性。不用懷疑這樣的可能性，你可能在不到一秒的瞬間里就能獲得你所需要的答案。

高通和英特爾等公司已走在了前列，據(jù)一些人估計(jì)，到2025年，5G基礎(chǔ)設(shè)施的投入支出將超過3 260億美元。雖然一些大公司以千兆位速度連接世界的設(shè)備和傳感器都在地面上，但還有一些公司的萬維網(wǎng)的連接設(shè)備開始進(jìn)入大氣層。例如，繼谷歌在平流層中放置高空氣球之后，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星也開始布滿太空。

高空氣球提供手機(jī)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)

隨著大量氣球和無人機(jī)盤旋在離地面20到50公里的空中，像谷歌這樣的公司正在以前所未有的速度讓40億人獲得連接上網(wǎng)的機(jī)會。

谷歌的X實(shí)驗(yàn)室——通常被稱為“登月工廠”——推出的“潛鳥計(jì)劃”（Google Loon）正在發(fā)展可在平流層上下移動的氣球，從而創(chuàng)建一個擁有4G LTE連接能力的空中無線網(wǎng)絡(luò)。潛鳥計(jì)劃重新設(shè)計(jì)了輕盈耐用的電池塔關(guān)鍵部件，使這些15x12m的氣球可在距地球表面20公里的地方飛行和進(jìn)行操縱。

用太陽能電池板為電池充電的“潛鳥計(jì)劃”氣球是用風(fēng)力模式和決策算法的預(yù)測模型來引導(dǎo)的，根據(jù)所需要的覆蓋范圍，氣球會被迅速引導(dǎo)到合適的風(fēng)流中進(jìn)行定向移動。每個氣球的覆蓋面積為5 000平方公里，部署氣球的任務(wù)可迅速完成。使用定制的自動機(jī)器人，“潛鳥”的每架起重機(jī)每30分鐘可發(fā)送一個氣球進(jìn)入空中網(wǎng)絡(luò)。

到2017年8月為止，谷歌已在同溫層中相距100公里的氣球之間成功進(jìn)行了數(shù)據(jù)傳輸，并以高達(dá)10 Mbps的連接速度返回地面，直接連接到地面上的LTE手機(jī)。2017年“瑪麗亞”颶風(fēng)災(zāi)難后，“潛鳥”成功為10多萬波多黎各人提供了聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，其目標(biāo)是要在平流層中布置數(shù)千個氣球，讓我們在地球上的任何地方都能聯(lián)網(wǎng)。

除此之外，一網(wǎng)（OneWeb）到SpaceX等公司還在開發(fā)由成千上萬衛(wèi)星組成的天基網(wǎng)絡(luò)。

天基信息網(wǎng)絡(luò)將網(wǎng)絡(luò)連接到地球偏遠(yuǎn)地區(qū)

想象一下，成千上萬在地平線上移動的衛(wèi)星群，向地球上最偏遠(yuǎn)角落持續(xù)提供寬帶流量的壯觀景象，預(yù)計(jì)這一前景最早將于2020年實(shí)現(xiàn)。鑒于OneWeb和SpaceX已開始在近地軌道上部署這樣的衛(wèi)星群，這種科幻小說中的情景可能離我們只有數(shù)年之遙。

在美國高通公司、英國億萬富翁理查德·布蘭森（Richard Branson）和日本最大的軟件銷售商軟銀等投資者數(shù)十億美元資金的支持下，OneWeb正在開發(fā)將于2020年代中期全面投入使用約1 980顆衛(wèi)星的衛(wèi)星群，初期計(jì)劃是在全球范圍提供高達(dá)50 Mbps的下載速度。

與此同時，據(jù)OneWeb的創(chuàng)始人格雷格·惠勒（Greg Wyler）預(yù)計(jì)，OneWeb的第二代衛(wèi)星將于2021年達(dá)到2.5 Gbps的速度，用戶在2019年將擁有500 Mbps的帶寬。就在2018年6月，衛(wèi)星寬帶公司獲得了聯(lián)邦通信委員會（FCC）的批準(zhǔn)，為美國客戶提供了一組720顆衛(wèi)星的連網(wǎng)服務(wù)。

但OneWeb并沒有止步于此，該公司利用亞馬遜“藍(lán)色起源”公司（Blue Origin）的火箭將他們的衛(wèi)星送入太空，OneWeb正在為第二輪計(jì)劃做準(zhǔn)備，最近正在為另一組1260顆衛(wèi)星的發(fā)射項(xiàng)目申請F(tuán)CC的批準(zhǔn)，該項(xiàng)目的目標(biāo)是全球高速寬帶。OneWeb希望，在2022年實(shí)現(xiàn)“讓每一所學(xué)校都能聯(lián)網(wǎng)”的目標(biāo)后，于2027年完成“彌合數(shù)字鴻溝”。

除OneWeb之外，SpaceX在今年的獵鷹9號上發(fā)射的大量衛(wèi)星進(jìn)入軌道。SpaceX公司正在加速實(shí)施其雄心勃勃的“全球衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)”（Starlink）計(jì)劃，宣布將在近地軌道上部署一組由4 425顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星群，以兆比特和千兆比特的速度覆蓋全球。

2018年3月，美國聯(lián)邦通信委員會頒發(fā)了一項(xiàng)運(yùn)營一系列寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的許可證。據(jù)預(yù)測，到2025年，SpaceX的Starlink將獲得4 000多萬用戶和300億美元的收入。

盡管可能獲得的收入和連接速度都在飆升，但衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)面臨的一個主要挑戰(zhàn)是延遲問題。因?yàn)榧词褂辛藦?qiáng)大的帶寬，與地面通信連接相比，信號傳輸?shù)叫l(wèi)星然后返回地面需要更多的時間。

但隨著OneWeb和Starlink的加入，其低地球軌道衛(wèi)星群預(yù)計(jì)將提供前所未有的低延遲寬帶速度。2016年，OneWeb的衛(wèi)星群計(jì)劃只有30毫秒的延遲，這對于衛(wèi)星通信技術(shù)來說是一個巨大的飛躍。

隨著衛(wèi)星群被布置在離地面更近的地方，從長期來看，Starlink的延遲率將更低。除了最初在地球上空約1150公里處的4 425個衛(wèi)星組成的衛(wèi)星群之外，Starlink還計(jì)劃在海拔340公里處再布置7 500多顆衛(wèi)星。正如馬斯克在推特上所說，由SpaceX的獵鷹9號火箭發(fā)射的兩顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“TinTin A和TinTin B的高帶寬、低延遲（25 ms）率都已接近于地面上的寬帶連接”。由于SpaceX衛(wèi)星群的目標(biāo)是與地球表面更近，延遲時間還會繼續(xù)大幅下降，終有一天可達(dá)到與當(dāng)前的電纜和光纖相比肩的響應(yīng)時間。

但它不會滿足于此，與地面的距離再擴(kuò)展幾千公里，就會達(dá)到O3b公司的區(qū)域。在海拔約8 000公里的空中，O3b（“Other 3 Billion”，另一個30億，指全球目前仍舊不能上網(wǎng)的人口）已經(jīng)建成了16顆衛(wèi)星組成的初始編隊(duì)，其中包括2018年春天剛剛發(fā)射的4顆衛(wèi)星。它已為多個小島國提供了網(wǎng)絡(luò)連接，但該計(jì)劃才剛剛開始。O3b與波音公司合作計(jì)劃在2021年推出一個升級后的網(wǎng)絡(luò)mPower network，其目標(biāo)是成為太空中首個“多兆兆位”（multi-terabit）衛(wèi)星群。

在與首個O3b mPower的合作伙伴——波音衛(wèi)星系統(tǒng)簽訂合同后，歐洲衛(wèi)星公司（SES）的衛(wèi)星群計(jì)劃擁有3萬個完全可彎曲、可操控的波束，這些波束可實(shí)時移動，以滿足消費(fèi)者不斷變化的需求和連接需要。O3b的mPower可提供近4億平方公里的覆蓋面，達(dá)到地球表面的4/5，將成為有史以來最具帶寬效率的系統(tǒng)。

未來，這些私人運(yùn)營的衛(wèi)星群將能滿足世界各國的互聯(lián)網(wǎng)流量需求，包括分布在地球各處的偏遠(yuǎn)島嶼和偏遠(yuǎn)地區(qū)。

未來網(wǎng)絡(luò)世界展望

地面上的5G、空中的氣球、太空中覆蓋整個地球的私人衛(wèi)星群，很快我們就將以千兆比特的速度和最小的代價，讓地球上的每一個人都能連接上網(wǎng)。

5G帶來了一個擁有數(shù)萬億傳感器和設(shè)備的世界，我們即將生活在這樣一個世界：任何地方、任何人都可以有機(jī)會利用和獲得世界上的知識，眾籌資金可以覆蓋80億的潛在投資者。隨著在線用戶數(shù)量的翻倍，我們將見證人類所知最具歷史意義的進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新。

資料來源 singularityhub.com