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Facebook 打算用無人機發射網絡信號,把互聯網帶給每一個人
在未來,將有數以千計的太陽能無人機航行在偏遠地區,為那里的人們帶去穩定而價格低廉的網絡連接服務。
「在未來,將有數以千計的太陽能無人機航行在偏遠地區,為那里的人們帶去穩定而價格低廉的網絡連接服務。」馬克·扎克伯格說道。
VR、AR、人工智能,下一個十年,Facebook 要做的事很多。而在馬克·扎克伯格看來,這一切的前提,是讓互聯網以更穩定的連接和更高的速度覆蓋到更多的人。
目前,全世界仍有 40 億人無法連接到互聯網,占到全球人口的 60%,其中有 16 億居住在沒有網絡覆蓋的偏遠地區,而要通過傳統的通信技術覆蓋這些地區投入過于巨大。Facebook 正試圖通過多種方式給全球更多人帶來穩定的網絡連接,并為此成立了專門網絡連接實驗室。
在 2014 年的一篇論文中,扎克伯格分析了提供網絡連接的方法,并提出一種使用高空無人機向地面發射網絡信號的設想。這種無人機在高于管制空域的高空飛行,使用太陽能供電,可以持續飛行 90 天,通過激光向地面站傳輸網絡信號,能為 50 公里內的人們提供網絡連接。
根據這一設想,扎克伯格希望在幾年內制造出具備這些功能的原型機。他親自從 NASA 和 MIT 媒體實驗室為這一項目招募人才,并以 2000 萬美元收購了航空咨詢公司 Ascenta。
Ascenta 的首席工程師 Andy Cox 此前曾參與過研發太陽能無人機的項目,使無人機實現了長達兩周的持續飛行。在公司被 Facebook 收購后,Andy Cox 成為扎克伯格無人機項目的主要負責人。
經過兩年多的研發和測試,Facebook 近日宣布,用于提供網絡信號的無人機 Aquila 已經在 6 月 28 日成功進行了首次試飛。
Aquila 是一架「大型」固定翼無人機,翼展寬達 141 英尺(約 43 米),比播音 737 客機還要寬 8.5 米,機身為碳纖維材料,重量只有大約 900 磅(約 408 千克)。

為了進一步減輕機身重量,Aquila 沒有傳統的起降結構,而是通過一輛大型臺車來「放飛」。起飛前,Aquila 通過四條固定索捆綁在臺車上。起飛時臺車會持續加速,Aquila 的自動航行系統在確認達到起飛速度時,會切斷固定索,讓無人機飛向空中。

在這次試飛中,Aquila 上升到了 2150 英尺(約 655 米)的測試高度,實現了長達 90 分鐘的穩定飛行,遠遠超出了試飛前預期的 30 分鐘飛行時間。
為了實現長時間的持續飛行,Aquila 需要飛行效率最大化。除了減輕機身重量之外,Aquila 的飛行速度也十分緩慢——與其他飛行器不同,Aquila 的任務是盡可能久地停留在空中,而不是快速到達目的地。在巡航高度,Aquila 的功率僅僅只有 2000 瓦。

扎克伯格將這次試飛成功稱為具有重大意義的「里程碑」。然而,Aquila 離投入使用還有多遠,可能扎克伯格也說不準。
這次試飛的 Aquila 原型機主要用于測試無人機的起飛過程、空氣動力學模型、自動航行和動力系統,沒有搭載激光通訊設備,也沒有安裝太陽能電池板。Facebook 的工程副總裁 Jay Parikh 在博客中提到,Aquila 之后的一系列測試飛行已經在計劃中,下一步 Aquila 將迎來掛載激光通信模塊的飛行測試。
去年 7 月,Facebook 曾宣布其激光通信技術能夠實現數十 GB 每秒的數據傳輸速度,并且精度極高,能在 10 英里外精確指向硬幣大小的目標。這一系統在獨立測試中表現良好,但在 Aquila 上,激光系統需要精確連接地面站來提供網絡連接,傳輸速率和精度還有待測試。

這次試飛中 Aquila 完全使用電池供電,其團隊目前仍在嘗試提高電池密度,以支持長時間的航行。而加裝太陽能電池板帶來的額外負重,以及在不同天氣狀況下的太陽能轉化效率都是研發團隊目前面臨的現實問題。
此外,要想把大批無人機送上天空,Aquila 還需要在多個方面降低成本。
Cox 在一篇博文中寫道,「我們需要開發更加高效的動力和通訊系統;保證無人機能承受一定程度結構損傷,降低維護成本;讓每臺 Aquila 能在空中停留盡可能長的時間,從而減少需要的無人機數量;減少人為操作,降低人力運營成本。」
最后,Aquila 也要面對諸多政策和法律限制。某種意義上說,突破這方面的限制,可能比技術研發更加困難。Facebook 和同樣正在開發空中網絡連接技術的 Google 正聯合與聯邦航空管理局等政府部門展開交涉,嘗試獲得測試飛行許可和數據傳輸頻段的使用許可。
扎克伯格表示,Facebook 并不打算自己運營這樣一套基于無人機的網絡接入服務,而更傾向于將 Aquila 技術授權或者免費提供給電信服務商、政府以及非營利組織。當然,在自然災害等緊急情況下,Facebook 也會派遣自己的無人機編隊為有需要的地區提供網絡連接。
然而 Facebook 畢竟是一家商業公司,各國政府對其網絡連接服務的態度并不一致。此前,Facebook 為網絡不發達地區的用戶提供上網服務 Free Basics 就曾在印度碰壁,被印度當局封殺。但扎克伯格認為,連接到互聯網意味著更多的機會和資源,多數國家領導人會樂于接受網絡連接的普及。

盡管目前 Aquila 的前景還不完全明朗,可以預見的阻礙也有很多,但扎克伯格十分堅定:「目前還有數十億人不能聯網,他們有獲得網絡連接的權利。」
本文作者:陳凱文