一批企業懷有大無畏的雄心壯志，要用衛星、無人機和氣球把互聯網帶給尚未聯網的人群

上世紀90年代初，互聯網從大學院校走向普羅大眾，自此開始持續不斷地成長。1997年世界人口中僅2%上網。到了2014年該比例已升至39%，或約30億人（見圖表）。但仍有40億人完全接觸不到互聯網。

這一缺口大部分位于發展中國家，在那里僅有32%的人口上網，而富裕國家的這一比例為78%。而這些數字還掩蓋了許多地區差異。2014年非洲僅19%的人口是互聯網用戶。和大部分基礎設施一樣，在城市里最容易提供互聯網。散布在農村的人口往往用不上網絡，甚至富裕國家的農村也一樣。

但這可能即將改變。四家技術企業正在譜寫宏偉藍圖，最終可能向地球上幾乎每個人都提供較為高速的、高質量的網絡連接。谷歌夢想用圍繞地球飛翔的氦氣球群來實現這一愿景。Facebook的計劃需要用到一批太陽能供電的機器人飛行器，即無人機。而另外兩家公司的目標是使用一大批低成本的低軌衛星。它們是開發火箭的SpaceX和總部位于佛羅里達的創業公司OneWeb。通過提供與互聯網整體更便捷的連接，地方電信企業應該能向遠離大城市的地區提供高速的第三代或第四代移動電話網絡。

這種從高空而下的方法合情合理，因為我們熟悉的地面技術并不適合提供大量快速聯網以覆蓋全球。向地球上的每個家庭都提供富裕城市中常見的網線是極為昂貴的工程。有了手機基站后，已經不需要大部分連線，但這些基站本身仍然需要“回程線路”（backhaul），也就是與互聯網的高速寬帶連接。因此，即使在富裕國家的農村，高速手機網絡也遠非隨處可見。而在貧窮國家的農村，它們甚至聞所未聞。

但一顆衛星卻可以俯視地球上的一大塊面積（這一大塊土地上的人們也能看到它）。理論上，這使得數據可以被一次傳輸給數百萬人。衛星網絡服務已經廣泛存在，但往往價格昂貴、帶寬有限、數據額度低。許多現有的通訊衛星在距地面約3.6萬公里的地球靜止軌道上飛行，和地面某個點保持相對位置不變。這有兩個無可避免的缺陷。無線電信號的強度隨距離增加而迅速減弱，因此要和這些衛星聯系需要強大的傳輸器和充足的供電。第二個問題稱作“延時”，即信號的延遲。比如，打開一個頁面的請求從地面傳至衛星再傳回地面，以及之后頁面本身的逆向傳輸，至少需要半秒鐘。這聽起來好像不算很久，但卻比有線連接的速度慢10倍或更多，而這還是在其他網絡延時發生之前。“沒有哪個使用地球靜止軌道衛星的人會說‘我已經一勞永逸地解決了我的問題’。” OneWeb的創始人格雷格·懷勒（Greg Wyler）說。

飛得更低

懷勒的公司打算把648顆較簡單的小衛星發射到距地面1200公里、比地球靜止軌道低得多的軌道上。這里的延時與固定線路連接類似，而地面上的天線也遠不需要那么強大了。OneWeb會把服務提供給航空公司和軍方客戶，以及緊急服務和救災機構，盡管它也準備通過和地方電信公司簽訂協議來吸引個人用戶。因為一顆衛星能同時向幾十個村莊提供“回程線路”， 懷勒希望本地運營商會有資金在郊區學校、農村中心地帶等地方建設手機基站或互聯網基站。在最偏遠的地區，這些基站可能會由太陽能板供電。富裕國家尚未聯網的人群也可以加入這一服務。

但是，盡管低軌道提供了短得多的延時，它們也更復雜。和地球靜止軌道衛星不同，低軌衛星和地面的相對位置不斷變化，因此需要成百上千這樣的衛星來給整個地球提供可靠的覆蓋。當一顆衛星消失在地平線，地面的無線電設備就必須迅速連接到視線可及的另一顆衛星，而不讓用戶注意到這種變化（就像手機從一個基站覆蓋的區域移出，進入另一個那樣）。要成功做到這一點需要大量復雜的信號處理，懷勒說。一直到近年，天線和芯片才變得足夠精密又便宜，讓這樣的系統可能實現。在這個領域，OneWeb獲得了高通（Qualcomm）的幫助。這家美國企業為手機制造芯片，擁有所需的技能。它是OneWeb的早期投資方之一。

支持低軌衛星方案的不止懷勒一人。貝寶（PayPal）的聯合創始人、億萬富翁埃隆·馬斯克（Elon Musk）也想做類似的事。他名下的企業如今包括電動汽車制造商特斯拉和SpaceX。他的衛星群會在類似的高度飛行，但要比懷勒的衛星更復雜。除了向未聯網的人群提供網絡連接，它們還會服務另一個市場。馬斯克指出，光在太空中傳播的速度要比在光纜中快40%。他的低軌衛星能比地面電纜更快速地遠距離傳輸數據。對于那些具有高度時間敏感性的信息，比如在一些金融交易中使用的瞬息萬變的數據，這樣的服務可能會非常吸引人。

馬斯克和懷勒似乎都擁有讓這些新型衛星服務夢想成真的技術專長。懷勒現有的企業之一O3B專門向鉆井臺、郵輪等涉及遠程操作的企業提供衛星網絡。OneWeb已經獲批取得了資源稀缺的無線電頻譜的一部分來傳輸它的數據（SpaceX沒拿到，但有傳言稱，該公司希望轉而用激光傳輸數據來解決這個問題）。馬斯克是顛覆技術行業的老手，而SpaceX的火箭可提供行業中最低的發射價格。隨著成百上千的衛星被送進軌道，他的開支也會下跌。

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