40億新網民在線：全球網絡連通時代即將到來

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上。到2024年，我們將以遠超幾十年前財富500強首席執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絡相連接。這場革命將點燃一場創新復興，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會。那么這42億的“新大腦”會有哪些新發現？需要多少流量消耗？會有什么樣的創新公司出現？又將導致哪些行業消失？

我們已經看到，網絡的增長和連通正在以前所未有的速度加速，但當我們星球的另一半人都進入這個全球網絡時，這個加速度還將持續增加。未來的網絡將走向何方，我們又將如何達成我們的目標呢？

目前，網絡正在三個不同的領域內向前發展：5G技術引領無線世界、高空氣球連接8億網民以及天基信息網絡，讓我們對這三個領域內的發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、移動銀行和電子商務革命時代，但如果你認為這已經很了不起了，請再三思。

隨著2020年大規模應用計劃的展開，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時與智能城市的各種傳感器進行通信聯系。

5G以1到10 Gbps的連接速度，將成為未來萬億傳感器經濟的核心。通過為自動駕駛汽車、智能工廠、遙控無人機、虛擬現實和增強現實、物聯網終端和世界上首批智能城市提供網絡連接，5G將讓這個星球上的每一個人都能從遍布全球數十億計的傳感器中獲取數據。這是對任何人、在任何地點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官馬特·格羅布（Matt Grob）向我解釋的那樣，“5G網絡可讓你在一個城市街區里獲取來自10萬個傳感器的檢測數據”。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，據一些人估計，到2025年，5G基礎設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備和傳感器都在地面上，但還有一些公司的萬維網的連接設備開始進入大氣層。例如，繼谷歌在平流層中放置高空氣球之后，太空探索技術公司（SpaceX）的互聯網衛星也開始布滿太空。

高空氣球提供手機聯網服務

隨著大量氣球和無人機盤旋在離地面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的機會。

谷歌的X實驗室——通常被稱為“登月工廠”——推出的“潛鳥計劃”（Google Loon）正在發展可在平流層上下移動的氣球，從而創建一個擁有4G LTE連接能力的空中無線網絡。潛鳥計劃重新設計了輕盈耐用的電池塔關鍵部件，使這些15x12m的氣球可在距地球表面20公里的地方飛行和進行操縱。

用太陽能電池板為電池充電的“潛鳥計劃”氣球是用風力模式和決策算法的預測模型來引導的，根據所需要的覆蓋范圍，氣球會被迅速引導到合適的風流中進行定向移動。每個氣球的覆蓋面積為5 000平方公里，部署氣球的任務可迅速完成。使用定制的自動機器人，“潛鳥”的每架起重機每30分鐘可發送一個氣球進入空中網絡。

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行了數據傳輸，并以高達10 Mbps的連接速度返回地面，直接連接到地面上的LTE手機。2017年“瑪麗亞”颶風災難后，“潛鳥”成功為10多萬波多黎各人提供了聯網服務，其目標是要在平流層中布置數千個氣球，讓我們在地球上的任何地方都能聯網。

除此之外，一網（OneWeb）到SpaceX等公司還在開發由成千上萬衛星組成的天基網絡。

天基信息網絡將網絡連接到地球偏遠地區

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

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十億美元資金的支持下，OneWeb正在開發將于2020年代中期全面投入使用約1 980顆衛星的衛星群，初期計劃是在全球范圍提供高達50 Mbps的下載速度。

與此同時，據OneWeb的創始人格雷格·惠勒（Greg Wyler）預計，OneWeb的第二代衛星將于2021年達到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，衛星寬帶公司獲得了聯邦通信委員會（FCC）的批準，為美國客戶提供了一組720顆衛星的連網服務。

但OneWeb并沒有止步于此，該公司利用亞馬遜“藍色起源”公司（Blue Origin）的火箭將他們的衛星送入太空，OneWeb正在為第二輪計劃做準備，最近正在為另一組1260顆衛星的發射項目申請FCC的批準，該項目的目標是全球高速寬帶。OneWeb希望，在2022年實現“讓每一所學校都能聯網”的目標后，于2027年完成“彌合數字鴻溝”。

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

2018年3月，美國聯邦通信委員會頒發了一項運營一系列寬帶互聯網衛星的許可證。據預測，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，但衛星互聯網面臨的一個主要挑戰是延遲問題。因為即使有了強大的帶寬，與地面通信連接相比，信號傳輸到衛星然后返回地面需要更多的時間。

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

隨著衛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個衛星組成的衛星群之外，Starlink還計劃在海拔340公里處再布置7 500多顆衛星。正如馬斯克在推特上所說，由SpaceX的獵鷹9號火箭發射的兩顆實驗衛星“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衛星群的目標是與地球表面更近，延遲時間還會繼續大幅下降，終有一天可達到與當前的電纜和光纖相比肩的響應時間。

但它不會滿足于此，與地面的距離再擴展幾千公里，就會達到O3b公司的區域。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的人口）已經建成了16顆衛星組成的初始編隊，其中包括2018年春天剛剛發射的4顆衛星。它已為多個小島國提供了網絡連接，但該計劃才剛剛開始。O3b與波音公司合作計劃在2021年推出一個升級后的網絡mPower network，其目標是成為太空中首個“多兆兆位”（multi-terabit）衛星群。

在與首個O3b mPower的合作伙伴——波音衛星系統簽訂合同后，歐洲衛星公司（SES）的衛星群計劃擁有3萬個完全可彎曲、可操控的波束，這些波束可實時移動，以滿足消費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，達到地球表面的4/5，將成為有史以來最具帶寬效率的系統。

未來，這些私人運營的衛星群將能滿足世界各國的互聯網流量需求，包括分布在地球各處的偏遠島嶼和偏遠地區。

未來網絡世界展望

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。

5G帶來了一個擁有數萬億傳感器和設備的世界，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。隨著在線用戶數量的翻倍，我們將見證人類所知最具歷史意義的進步和技術創新。

資料來源 singularityhub.com