支配全球物流運(yùn)輸網(wǎng)的秘密信號

喬治娜·沃斯++韋斯利·戈特利

清晨時分，在布萊頓海灘，我們面朝大海坐在鵝卵石斜坡上。我們帶著一部筆記本電腦、幾米電纜和一根比小孩子高一些的天線。我們一邊向手持金屬探測器的人和一些巨大的海鷗揮舞示意，一邊瞇眼看著電腦屏幕，尋找無線電頻譜的特定峰值。我們正試圖觀察隱形的基礎(chǔ)設(shè)施，它們無處不在，與我們的現(xiàn)代生活息息相關(guān)。

在 21 世紀(jì)，我們生活的每個環(huán)節(jié)幾乎都離不開龐大的物流系統(tǒng)。服裝、食品、醫(yī)藥和手機(jī)等物品都要通過供應(yīng)鏈、集裝箱船、飛機(jī)和火車構(gòu)成的錯綜復(fù)雜的運(yùn)輸線路才能來到我們身邊。約 85% 的國際貨運(yùn)都要經(jīng)過海運(yùn)實現(xiàn)，運(yùn)量高達(dá)近 100 億噸。幾乎每架商用飛機(jī)都會搭載某類空運(yùn)貨物，大多數(shù)都由波音 747 等大型“寬體”飛機(jī)承擔(dān)運(yùn)輸。2013 年，僅英國機(jī)場就處理了約 240 萬噸貨物。在英國，火車每年運(yùn)輸貨物約 65 億噸。

我們建立了一個名為“Familiars”的項目，旨在發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)中有多少允許人看到。我們針對附近的輪船、飛機(jī)和火車的移動情況和數(shù)據(jù)廣播制作了實時地圖。有大量應(yīng)用和程序能夠跟蹤這些系統(tǒng)，但其中大多數(shù)目前只能管理和篩選數(shù)據(jù)，用戶無法通過它們直接訪問這些數(shù)據(jù)。

不過，有一種新型技術(shù)——軟件定義無線電系統(tǒng)（SDR）已經(jīng)開啟了直接觀察這些系統(tǒng)的可能性。SDR 往往采用小型 USB 軟件狗（dongle）形式，可接收很大頻譜范圍的無線電信號。與傳統(tǒng)的單一功能、有限頻率的無線電硬件不同，SDR 裝置能接收并解碼很多無線電信號，從民用波段無線電到氣象衛(wèi)星信號都不例外。

飛機(jī)容易追蹤，但飛機(jī)周圍卻常常有電磁干擾

結(jié)合專門的開源軟件，SDR 接收器還能幫助我們跟蹤處于物流系統(tǒng)核心的十分古老的無線電技術(shù)信號。每艘輪船、每輛火車和每架飛機(jī)都要向網(wǎng)絡(luò)其他部分發(fā)送信息，說明自身的位置和工作狀況。無線電是跟蹤快速移動船只的理想技術(shù)，因為它能在移動中保持通信。

我們發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)最容易被跟蹤。在每架飛機(jī)的駕駛艙中，都有一個自動跟蹤監(jiān)視廣播（ADS-B）收發(fā)機(jī)，負(fù)責(zé)發(fā)送和接收無線電信號。在全球定位衛(wèi)星采集到有關(guān)信息后，飛機(jī)以 1090 MHz 的廣播頻率廣播其位置、高度、速度和前進(jìn)方向，供其他飛機(jī)和地面控制系統(tǒng)接收。 有了置于適當(dāng)位置的 SDR 接收器和適當(dāng)?shù)能浖谟娜魏稳硕寄芎戏ú杉徒獯a這些無線電信號。

理論上，集裝箱船只和油輪也應(yīng)該便于跟蹤。像飛機(jī)一樣，它們也會公開發(fā)射其位置、速度和前往目的港等信息數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過船載自動識別系統(tǒng)（AIS）發(fā)出，發(fā)射頻率為 161.975 MHz 和 162.025 MHz。

但是實際上，我們在布萊頓海灘發(fā)現(xiàn)，要想接收這些信號，人就要處在能與輪船直線連接的地方。在幾天日益復(fù)雜的天線接收后，我們決定通過第三方獲取這些數(shù)據(jù)。在“Familiars”項目中，我們利用 vtexplorer.com 所提供的在線接口。這樣能使數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定，但意味著我們無法直接得知數(shù)據(jù)怎樣采集和改變。

有些傳輸數(shù)據(jù)我們幾乎完全無法訪問。2014 年，英國鐵路貨物運(yùn)量又創(chuàng)新高，達(dá)到 227 億噸貨物，但直接跟蹤這些火車非常困難。在英國，火車司機(jī)主要通過全球鐵路移動通信系統(tǒng) （GSM-R）實現(xiàn)通信，這是一種用于火車的移動電話網(wǎng)絡(luò)。

GSM-R 系統(tǒng)是一種閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，這意味著，根據(jù)英國電信法，對其中傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行解碼屬于違法行為。但是，火車每發(fā)送一條編碼信息，在附近的上行鏈路頻段 876 MHz-880 MHz 上都能檢測到峰值。因此，信息發(fā)出時，即使我們不知道信息內(nèi)容或發(fā)送火車的詳細(xì)信息，我們也能夠知道有信息發(fā)出。

獲得這些無線電波會受到天氣和電磁干擾的影響;具有諷刺意味的是，機(jī)場周圍會有大量這種干擾。自然地理狀況也會影響無線電的傳輸，如山脈丘陵和森林都會妨礙很多無線電波的傳輸。

數(shù)據(jù)經(jīng)過時刻表和售票應(yīng)用的篩選和調(diào)制后，有時就能得到火車發(fā)出的實時數(shù)據(jù)流，但要直接采集這些數(shù)據(jù)卻格外困難。頻段中，有些部分為公開的，有些部分則為編碼。盡管飛機(jī)發(fā)出的無線電信號是公開的，但是在英國，偷聽飛行員和空中交通管理員的對話屬于違法行為。要直接了解被刻意設(shè)計為不可見的物流基礎(chǔ)設(shè)施，我們就要違反一系列控制其可見性的監(jiān)管規(guī)則。？笏（摘自英國BBC中文網(wǎng)）（編輯/立原）