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2016-07-23

Facebook 打算用无人机发射网络信号,把互联网带给每一个人

「在未来,将有数以千计的太阳能无人机航行在偏远地区,为那里的人们带去稳定而价格低廉的网络连接服务。」马克·扎克伯格说道。

VR、AR、人工智能,下一个十年,Facebook 要做的事很多。而在马克·扎克伯格看来,这一切的前提,是让互联网以更稳定的连接和更高的速度覆盖到更多的人。

目前,全世界仍有 40 亿人无法连接到互联网,占到全球人口的 60%,其中有 16 亿居住在没有网络覆盖的偏远地区,而要通过传统的通信技术覆盖这些地区投入过于巨大。Facebook 正试图通过多种方式给全球更多人带来稳定的网络连接,并为此成立了专门网络连接实验室。

在 2014 年的一篇论文中,扎克伯格分析了提供网络连接的方法,并提出一种使用高空无人机向地面发射网络信号的设想。这种无人机在高于管制空域的高空飞行,使用太阳能供电,可以持续飞行 90 天,通过激光向地面站传输网络信号,能为 50 公里内的人们提供网络连接。

根据这一设想,扎克伯格希望在几年内制造出具备这些功能的原型机。他亲自从 NASA 和 MIT 媒体实验室为这一项目招募人才,并以 2000 万美元收购了航空咨询公司 Ascenta。

Ascenta 的首席工程师 Andy Cox 此前曾参与过研发太阳能无人机的项目,使无人机实现了长达两周的持续飞行。在公司被 Facebook 收购后,Andy Cox 成为扎克伯格无人机项目的主要负责人。

经过两年多的研发和测试,Facebook 近日宣布,用于提供网络信号的无人机 Aquila 已经在 6 月 28 日成功进行了首次试飞。

Aquila 是一架「大型」固定翼无人机,翼展宽达 141 英尺(约 43 米),比播音 737 客机还要宽 8.5 米,机身为碳纤维材料,重量只有大约 900 磅(约 408 千克)。

为了进一步减轻机身重量,Aquila 没有传统的起降结构,而是通过一辆大型台车来「放飞」。起飞前,Aquila 通过四条固定索捆绑在台车上。起飞时台车会持续加速,Aquila 的自动航行系统在确认达到起飞速度时,会切断固定索,让无人机飞向空中。

在这次试飞中,Aquila 上升到了 2150 英尺(约 655 米)的测试高度,实现了长达 90 分钟的稳定飞行,远远超出了试飞前预期的 30 分钟飞行时间。

为了实现长时间的持续飞行,Aquila 需要飞行效率最大化。除了减轻机身重量之外,Aquila 的飞行速度也十分缓慢——与其他飞行器不同,Aquila 的任务是尽可能久地停留在空中,而不是快速到达目的地。在巡航高度,Aquila 的功率仅仅只有 2000 瓦。

扎克伯格将这次试飞成功称为具有重大意义的「里程碑」。然而,Aquila 离投入使用还有多远,可能扎克伯格也说不准。

这次试飞的 Aquila 原型机主要用于测试无人机的起飞过程、空气动力学模型、自动航行和动力系统,没有搭载激光通讯设备,也没有安装太阳能电池板。Facebook 的工程副总裁 Jay Parikh 在博客中提到,Aquila 之后的一系列测试飞行已经在计划中,下一步 Aquila 将迎来挂载激光通信模块的飞行测试。

去年 7 月,Facebook 曾宣布其激光通信技术能够实现数十 GB 每秒的数据传输速度,并且精度极高,能在 10 英里外精确指向硬币大小的目标。这一系统在独立测试中表现良好,但在 Aquila 上,激光系统需要精确连接地面站来提供网络连接,传输速率和精度还有待测试。

这次试飞中 Aquila 完全使用电池供电,其团队目前仍在尝试提高电池密度,以支持长时间的航行。而加装太阳能电池板带来的额外负重,以及在不同天气状况下的太阳能转化效率都是研发团队目前面临的现实问题。

此外,要想把大批无人机送上天空,Aquila 还需要在多个方面降低成本。

Cox 在一篇博文中写道,「我们需要开发更加高效的动力和通讯系统;保证无人机能承受一定程度结构损伤,降低维护成本;让每台 Aquila 能在空中停留尽可能长的时间,从而减少需要的无人机数量;减少人为操作,降低人力运营成本。」

最后,Aquila 也要面对诸多政策和法律限制。某种意义上说,突破这方面的限制,可能比技术研发更加困难。Facebook 和同样正在开发空中网络连接技术的 Google 正联合与联邦航空管理局等政府部门展开交涉,尝试获得测试飞行许可和数据传输频段的使用许可。

扎克伯格表示,Facebook 并不打算自己运营这样一套基于无人机的网络接入服务,而更倾向于将 Aquila 技术授权或者免费提供给电信服务商、政府以及非营利组织。当然,在自然灾害等紧急情况下,Facebook 也会派遣自己的无人机编队为有需要的地区提供网络连接。

然而 Facebook 毕竟是一家商业公司,各国政府对其网络连接服务的态度并不一致。此前,Facebook 为网络不发达地区的用户提供上网服务 Free Basics 就曾在印度碰壁,被印度当局封杀。但扎克伯格认为,连接到互联网意味着更多的机会和资源,多数国家领导人会乐于接受网络连接的普及。

尽管目前 Aquila 的前景还不完全明朗,可以预见的阻碍也有很多,但扎克伯格十分坚定:「目前还有数十亿人不能联网,他们有获得网络连接的权利。」

本文作者:陈凯文

消息来源:The Verge

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