探秘谷歌Loon项目 空中互联网服务将商用化

　　“注意!”谷歌X实验室负责对外沟通事务的主管凯特琳·贾巴里(Katelin Jabbari)说道。“气球就要爆炸了。”

　　我们正在数百英尺的空中，脚下是墨菲特联邦机场。在那里，谷歌最古怪、最神秘的部门正在为Loon项目测试新的原型。一对巨型气球在绳索的牵引下随风摇曳。周围的工程师们看起来就像一群蚂蚁在活动。

　　Loon有着宏伟的愿景，其利用位于大气层边缘的气球，通过携带的特殊装备，希望能够为这颗星球上最偏远地区的人们带去接触网络的机会。今天，项目团队将实施一项浮动测试，以测量这些气球所能承受的极限气压。压力将达到1000帕斯卡。“通常气球坚持不了多久，” 贾巴里说道。

　　地勤人员通过无线电进行报告。“我们现在达到了1100，”她继续说道。“难以置信!”气球的顶端出现了膨胀，数名工程师拿着巨大的质谱仪匆匆跑了过去，搜索面料上微小的裂缝。这些肉眼无法观察到的裂缝可能引起泄露。“现在是1200，这是新的纪录，”她在数分钟后说道。“我不知道接下来会发生什么。”

　　对于Loon项目而言，这是一个好的迹象。它跨越了技术上的障碍，将互联网带到了这颗蓝色星球的上空。Loon随时准备迈入全新的未知领域：投入实用。

　　近日，在来自世界各地的移动行业大佬面前，谷歌的桑德尔·皮蔡(Sundar Pichai)对Loon项目作出了最新的描述。“Loon在4年前还是一个实验性想法，当时听上去有点疯狂，” 皮蔡承认。但是，项目取得了“巨大的进展”，无论在数据传送速率还是覆盖区域方面都有了显著的提高。最初的原型仅仅坚持了数天，而为了投入商用，它们需要漂浮3个月。“现在，我们感到非常兴奋，因为大多数气球漂浮了最长6个月时间，” 皮蔡说道。

　　在最新的纪录中，气球停留了187天，环绕地球9圈，途径4个大陆上十多个国家。谷歌眼镜暂时退场，无人驾驶汽车遥遥无期，Loon最有可能成为下一个走出谷歌实验室的项目。在成功结束与数家电信运营商的测试之后，Loon正在迈向商用化途中。“我们认为项目是可行的，我们也已经开始了大规模测试，” 皮蔡说道。“我们正在与世界各地的运营商合作，他们可以在我们的平台上构建自己的服务。”

　　谷歌的创始人——拉里·佩奇(Larry Page)与谢尔盖·布林(Sergey Brin)——对高纬度气球有着长久以来的迷恋，这也促成了Loon的诞生。“我们要么搞出一些他们从没想到过的东西，让他们感到兴奋，”谷歌X实验室负责人阿斯特罗·特勒(Astro Teller)解释道。“要么，我们就尝试一些他们觉得有趣，但没人知道如何下手的东西。”

　　身体力行的是麦克·卡西迪(Mike Cassidy)，他创办过多家企业，对有潜力项目的嗅觉异常灵敏。

　　在加入谷歌之前，卡西迪创办并出售了4家公司，包括搜索引擎DirectHit——这家创办仅仅500天的公司被他以5.32亿美元的价格卖给了AskJeeves。当他创办的旅行搜索公司Ruba于2010年被谷歌收购之后，卡西迪找到了自己的归宿。从此以后，他便投入到谷歌核心搜索引擎的工作上。直到2012年，特勒跑来寻找一个有创业经验的人，这唤起了卡西迪沉睡多年的激情。

　　“实际上，我在麻省理工取得了航空工程学学士和硕士学位，” 卡西迪解释道。在投身软件初创公司游戏之前，他“曾经设计过通信卫星”，这让他获得了第一手经验，知道开发过程中的瓶颈在何处。“修建一颗卫星需要3至4年，然后等上1年才能发射。如果卫星在轨道上工作10至12年，那么在后期，我们使用的其实是非常陈旧的技术。”

　　在特勒的谷歌X实验室，事情的进展变得稍微快了些许。团队开始的任务相对简单，卡西迪解释道：“我们试图证明构想是不可行的。于是我们释放了一个气象气球到距地面10公里的位置，看看能否收到信号，结果非常成功。”

　　当脆弱的计算机系统被送到严酷的同温层环境中运行时，你大概不可能想到团队会用2美元一个的外带盒来包装吧?但是，X实验室的理念就是——简单的方案通常就是最佳方案。因此，早期气球的飞行控制器被放置在泡沫聚苯乙烯啤酒保温袋中，然后就被送到了外太空。项目组目前仍然将其留作纪念。

　　现在，设备早已被先进的材料层层包裹，免受温度变化及高强度紫外线侵扰。片上系统的供电通过2个太阳能电池板来完成。整个设备看起来就像一颗微型卫星，但制造所需时间和费用则要相对少很多。谷歌没有公布详细费用，只是表示每个气球造价在“数十万美元”左右。

　　“通信卫星通常非常昂贵，制造费用需要数百万美元，在加上一百万美元的发射费用，” 卡西迪说道。“相比之下，气球的费用相当低廉。”

　　工程师一直致力于延长Loon的使用寿命，但是从某种角度而言，较短的寿命也是一种优势。“虽然每隔4至5个月就需要更换气球，” 卡西迪解释道。“但是，你可以将新的技术、压缩算法以及电子器件部署到设备上，这使得Loon一直可以使用最新技术。”

　　谷歌不是唯一试图涉足网络接入领域的互联网巨头，Facebook也在利用包括无人机在内的手段向用户提供互联网服务。他们正借由自身的垄断地位在发展中国家跑马圈地，他们的某些行为也让人生疑。在印度，Facebook的Internet.org活动就不包括对Twitter、谷歌以及其他热门服务的免费访问，这些服务可能被Facebook视作竞争对手。这本质上使Facebook站在了“网络中立性”(net neutrality)的对立面。

　　当被问及经由Loon提供的网络服务是否会附带某些限制时，卡西迪显得有些吃惊。他坦率地表示自己不知道答案，但是他觉得互联网是自由的，用户只要打开Chrome浏览器就不会受到任何限制。

　　特勒表示，Loon的网络不存在任何限制——用户甚至不需要使用Chrome——但谷歌仍然可以从中受益。“我们相信，长远来看，谷歌善意的举动会带来巨大的经济回报，” 特勒说道。“我们不需要刻意为之。”

　　你不能仅仅通过释放一大堆气球就将世界联系在一起，事情没有这么简单。目前，Loon项目主要在南半球运行，部分原因在于人们需要这些服务的迫切程度。较北半球而言，南半球的人口密度非常稀薄，因此网络普及率更低。“南半球国家的空中飞行管制也更为宽松，”负责Loon导航设计的法国人约翰·马特(Johan Mathe)说道。

　　马特在一块白板上解释道，Loon只能向上或向下移动，因此需要借助不同纬度的气流将它们推动到要去的地方。每个Loon由2个气球组成，一个在另一个里面。外层气球由氦气填充，用来控制海拔高度;内层气球通过充排气控制升空和降落，就像船使用水来压仓一样。

　　通过来自美国国家海洋和大气局(NOAA)的海量数据，谷歌设计出相应算法，得出需要借助哪股气流来帮助Loon穿越覆盖区域。这种大数据的处理正好是公司所擅长的。马特在白板上画出每个气球运行的轨迹。

　　“我们只能得到15天的气象数据，5至6天之后的数据准确性显著下降。我们无法精确的预测未来，”马特解释道。“我们正在改进算法以便更加准确地对高度进行调整。”他展示了Loon最近一次的飞行情况，气球从新西兰升空并飞越智利一座小型城镇。Loon起初非常平稳，但越靠近目的地，轨迹就越不规律。“就像水手一样，我们对飞行轨迹进行观察。”气球越过宽度为500米的山谷，成功与地面设备建立连接。

　　气流并不总是能够预测。在对巴西通讯部长的一次演示中，气球直接飘过一处预定停留的山谷上方。另外一次，气球错过降落地点，撞向高压线，导致华盛顿一座小镇陷入黑暗。

　　虽然该项目的初衷是为了帮助互联网基础设施不发达的国家获得访问网络的机会，但是对于发达国家而言，Loon仍然能够发挥独特的作用。卡西迪最近在东京与一位日本政府官员会面时表示：“在同温层上的一个极大优势就是不受气候影响。如果飓风来袭，切断了电力或网络连接，人们仍然可以相互取得联系。只要他们的手机仍然有电量，就可以通过Loon连接。”

　　去年，Loon将连接方式从Wi-Fi换成了LTE——卡西迪称之为“浮动基站”——在速度和稳定性上有了极大提高。以往，Loon需要与基站连接，这就好比接力赛跑运动员需要交换接力棒。而现在，Loon本身就能够作为基站使用，这一改动极大完善了Loon的商业模型，使其成为面向无线网络运营商的交钥匙方案。“Loon对于电信运营商来说，最具吸引力的一点在于，其可以帮助他们将网络覆盖面扩大到全国范围，”卡西迪说道。虽然政府希望推动网络普及，但是在边远地区修建基础设施的投入产出比不合算。“而漂浮于空中的气球很好地解决了这一问题。”

　　Loon团队近日取得了另一项重大进展，他们首次成功跨越多个大陆建立了连接。于新西兰升空的气球在飞行了9000公里之后，抵达拉丁美洲，向当地区域提供互联网信号覆盖，然后，气球返程回到澳大利亚建立了另一次成功连接。团队成功在地球的另一侧将气球导航在位于500米范围内的目标区域中。

　　Loon现在正携手沃达丰在新西兰展开测试，在澳大利亚的合作伙伴是澳洲电信，而拉丁美洲则为西班牙电信，谷歌表示他们也正在与其他数家运营商商谈。这些公司已经拥有频谱，而且有现成的基础设施。谷歌获得使用这些频段的机会，在空中提供基站服务，然后与运营商分享收入。

　　“有时，人们认为谷歌X只是一个实验室，并不全是这样，”卡西迪说道。“我们也会考虑经济可行性。”

　　由于很兴奋，卡西迪不觉中提高了声调。“想象一下，45亿人无法接触互联网，只要争取到其中的5%，你就有2.5亿用户，”他说道。“如果人们仅仅支付他们收入的很少一部分，比如说5美元，你就获得了10多亿美元的月收入，每年则是数百亿。这是一个不错的生意。”

　　回到墨菲特联邦机场，已然日暮，建筑物留下了长长的身影。记者高举照相机，希望捕捉到气球爆炸的一幕，但是他们要失望了。气球在创纪录的压力下得以幸存，工程师团队发出了阵阵欢呼声。他们聚在一起分析数据，查找损伤点，为下一次测试做准备。

　　帕梅拉·德丝诺切(Pamela Desrochers)是Loon计划的主管。她以前是一位时装设计师，目前正致力于让Loon气球变得更加耐用，从材质到生产技术，她与团队成员正在试图从各个方面解决问题。毫无疑问，Loon只是宏伟愿景的小小组成部分，更多的气球、卫星、光纤和无线网络将会渐次加入。如同Facebook一样，谷歌也正在寻求将自己的服务带到地球上每个角落的途径，不管地点有多么偏远。