OFweek通信網(wǎng)，北京時(shí)間8月15日消息，Google在6月中公布的“Google氣球”項(xiàng)目引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注，美國(guó)《連線》雜志網(wǎng)站周二刊登了一篇名為《Google氣球背后不為人知的故事》(The Untold Story of Google’s Quest to Bring the Internet Everywhere—By Balloon)的文章，詳細(xì)介紹了該項(xiàng)目從誕生到測(cè)試成功的全部過(guò)程。

以下是文章詳細(xì)內(nèi)容：

“Google氣球”項(xiàng)目

2012年10月16日，一個(gè)閃光物體出現(xiàn)在美國(guó)肯塔基州派克縣(Pike County)的天空，但無(wú)論是普通民眾，還是天文愛好者在觀察后都不知道這究竟是什么，當(dāng)?shù)鼐炀稚踔吝€接到了許多報(bào)警電話。

幾天后，《阿巴拉契亞新聞速遞》(Appalachian News-Express )發(fā)表了一篇名為《天空中的神秘物體引發(fā)居民關(guān)注》(Mystery Object in Sky Captivates Locals)的文章，對(duì)此事進(jìn)行報(bào)道。當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)也跟進(jìn)了此事，就連CNN都派出了記者團(tuán)隊(duì)。

有天文愛好者認(rèn)為，這是外星人造訪地球的證據(jù)。那么，這真是事情的真相么？當(dāng)外界為此進(jìn)行爭(zhēng)論時(shí)，Google高管里奇-德瓦奧(Rich DeVaul)正坐在加州山景城的會(huì)議室通過(guò)YouTube觀看自己的杰作。這個(gè)神秘的發(fā)光物體，正是他領(lǐng)導(dǎo)的Google團(tuán)隊(duì)的杰作，屬于“Google氣球”項(xiàng)目的一場(chǎng)測(cè)試。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，目前全球能上網(wǎng)的人大約只有27億，還不到全球人口總數(shù)的一半。在高速互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的時(shí)代，Google想要把上網(wǎng)體驗(yàn)帶給更多的人。當(dāng)然，這也符合Google的戰(zhàn)略利益——畢竟，只要人們上網(wǎng)，就難免會(huì)用上Google的產(chǎn)品。

在“Google氣球”項(xiàng)目中，將借助數(shù)千個(gè)漂浮在6萬(wàn)英尺（約1.8萬(wàn)米）高空的太陽(yáng)能高壓氣球，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與地面基站連接，然后讓彼此互相傳遞信號(hào)。據(jù)Google介紹，每個(gè)漂浮在空中的太陽(yáng)能高壓氣球，都可以作為下方直徑約25英里（約40公里）地區(qū)的無(wú)線基站。在信號(hào)覆蓋的地區(qū)中，只要使用Google提供的天線，就可以通過(guò)一種升級(jí)版的WiFi技術(shù)進(jìn)行上網(wǎng)。這是一項(xiàng)極為了不起的嘗試，因?yàn)檫@只需很低的成本，就能夠?yàn)槠h(yuǎn)地區(qū)的人提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

“登月計(jì)劃”與Google X

2013年6月15日，在經(jīng)過(guò)兩年的研發(fā)、測(cè)試后，Google在新西蘭基督城(Christchurch)正式揭開了“Google氣球”項(xiàng)目的神秘面紗。新西蘭總理約翰-基(John Key)也到場(chǎng)進(jìn)行了慶賀。在Google公布“Google氣球”項(xiàng)目時(shí)，在太平洋上空就漂浮著30個(gè)裝有天線的太陽(yáng)能高壓氣球，它們剛剛為當(dāng)?shù)卮蠹s50個(gè)家庭提供了臨時(shí)上網(wǎng)服務(wù)。

未來(lái)，這個(gè)數(shù)字是否能夠擴(kuò)大至5萬(wàn)？500萬(wàn)？5億？甚至數(shù)十億呢？這是Google希望看到的，為了推動(dòng)“Google氣球”項(xiàng)目的發(fā)展，該公司已經(jīng)將此項(xiàng)目加入到高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的“登月計(jì)劃”中。“登月計(jì)劃”由Google X部門負(fù)責(zé)，其包含的項(xiàng)目包括無(wú)人駕駛汽車、Google眼鏡等。

德瓦奧從麻省理工學(xué)院畢業(yè)時(shí)，博士論文就是與“記憶眼鏡”有關(guān)。后來(lái)，他加入蘋果公司，并參與了一系列秘密研究。2011年中，德瓦奧正式加盟Google，進(jìn)入Google X的“快速評(píng)估” (Rapid Evaluation)團(tuán)隊(duì)。

Google X的“快速評(píng)估”(Rapid Evaluation)團(tuán)隊(duì)，最主要的任務(wù)是對(duì)各種理念進(jìn)行分類，將可能成功的瘋狂創(chuàng)意與完全無(wú)法成功的瘋狂創(chuàng)意區(qū)分開來(lái)。據(jù)Google X實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人阿斯特羅-泰勒(Astro Teller)介紹，德瓦奧加入團(tuán)隊(duì)后，他給了一些等待評(píng)估的創(chuàng)意給德瓦奧，其中就包括了通過(guò)平流層空氣球提供無(wú)線上網(wǎng)服務(wù)的點(diǎn)子。

Google創(chuàng)始人拉里-佩奇（Larry Page)對(duì)這個(gè)創(chuàng)意也非常關(guān)注，并時(shí)常在會(huì)議中提起。泰勒非常清楚，只要是佩奇感興趣的項(xiàng)目，通常都能夠獲得資金的支持，所以他和眾多技術(shù)專家早在幾年前就開始思考?xì)馇蛲ㄓ嵓夹g(shù)的前景。

　　困難重重

項(xiàng)目還未開始，開發(fā)團(tuán)隊(duì)就遇到了一個(gè)難題：氣球受制于風(fēng)向的變化。如果想讓氣球固定在某個(gè)位置，就必須通過(guò)外力來(lái)對(duì)抗風(fēng)力，但這幾乎很難實(shí)現(xiàn)。洛克希德馬丁公司(Lockheed Martin)曾嘗試過(guò)利用太陽(yáng)能飛艇實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，但在2011年的首次測(cè)試中，該公司研發(fā)的“高空長(zhǎng)耐久力示范機(jī)” (High Altitude Long Endurance-Demonstrator)原型未能通過(guò)測(cè)試，最終被迫降落在賓夕法尼亞的一處叢林里。洛克希德馬丁公司此后就在也沒有進(jìn)行過(guò)類似的測(cè)試。

德瓦奧充分發(fā)揮了自己的想象力，最終找到了解決辦法。他決定放棄需要巨大能量抵抗風(fēng)力的巨型氣球，轉(zhuǎn)而采用體積更小，價(jià)格更低的氣象氣球。這種氣球最多能夠在高空停留40天，并且能夠環(huán)繞地球飛行。在團(tuán)隊(duì)討論時(shí)，德瓦奧談到了自己的想法：“為什么不能放飛一組氣球呢？這樣可以覆蓋整個(gè)地區(qū)。”

德瓦奧的設(shè)想中存在一個(gè)明顯的缺陷：這種氣球在展開長(zhǎng)達(dá)數(shù)周的環(huán)球飛行時(shí)，將無(wú)法控制它的方向。方案討論時(shí)，有團(tuán)隊(duì)成員提出通過(guò)調(diào)整氣球的高度來(lái)利用風(fēng)流。德瓦奧說(shuō):“我們討論后認(rèn)為，可以通過(guò)控制氣球的升降，使它處在我們所期望的風(fēng)向區(qū)域中。在這里，我們只需分析過(guò)去和現(xiàn)在的海量風(fēng)流數(shù)據(jù)，就能從中找到規(guī)律。這些數(shù)據(jù)都可以從美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局獲得。”

數(shù)據(jù)分析對(duì)Google來(lái)說(shuō)并不是什么大問(wèn)題，德瓦奧認(rèn)為，借助恰當(dāng)?shù)臍庀髮W(xué)知識(shí)、超強(qiáng)的模擬技術(shù)和龐大的計(jì)算資源，就可以讓氣球進(jìn)入理想的軌道。這與借助風(fēng)力航行的帆船進(jìn)入目標(biāo)港口一樣，都不需要任何動(dòng)力燃料。

　　首次測(cè)試

2011年8月，德瓦奧開始了首次測(cè)試。他使用了非常廉價(jià)的乳膠“探空”氣球，但效果并不理想。這種氣球飛的越高，內(nèi)部填充的氣體和外部大氣間的氣壓差會(huì)不斷增大，最終導(dǎo)致氣球爆炸。最后，德瓦奧決定采用了表皮材料制作的、能夠抵御這種氣壓差的高壓氣球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外，他還找到了幾個(gè)Google工程師幫忙，這些工程師曾在一次公關(guān)活動(dòng)中，將一個(gè)綠色的Android吉祥物放飛至數(shù)千米的高空。

德瓦奧對(duì)這些工程師說(shuō)：“你們能夠?qū)ndroid探空氣球放飛到數(shù)千米的高空，那么你們或許有辦法幫我把一臺(tái)帶有WiFi發(fā)射器的小型Linux電腦放飛到太空邊緣上去。”[!--empirenews.page--]

德瓦奧和幾位Google工程師將測(cè)試地點(diǎn)選在了加州中央山谷圣路易斯水庫(kù)旁的恐龍岬，他們首先給四個(gè)乳膠氣球充滿了氦氣，每個(gè)氣球中都搭載一個(gè)WiFi發(fā)射器，使其能夠與地面的接收器交換數(shù)據(jù)。

一切準(zhǔn)備就緒后，他們放飛了氣球。開始階段，氣球平穩(wěn)上升，隨后開始向東移動(dòng)，速度非常塊。“我從沒認(rèn)真的想過(guò)這件事。”德瓦奧說(shuō)。所有的發(fā)射裝置仍安放在地上，但氣球已經(jīng)飛到了幾英里之外，而它們很快就會(huì)遇到速度接近100英里/小時(shí)的氣流。

不得已，德瓦奧和其他幾人只能開著車追趕飄向遠(yuǎn)方的氣球。他們?cè)谲嚿习惭b了兩根定向天線，其中一根與頻譜分析儀（用來(lái)探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度）相連，另外一根與WiFi卡相連。“我們像瘋子一樣開車，就跟電影里風(fēng)暴追逐者一樣。”他說(shuō)。

幸運(yùn)的是，氣球往東飄了一段距離后，開始上升，德瓦奧也最終追上了它們。在汽車行駛了10英里（約16公里）后，他們收到了WiFi信號(hào)。測(cè)試成功了。

組建團(tuán)隊(duì)

在隨后的幾個(gè)月中，德瓦奧和團(tuán)隊(duì)成員又進(jìn)行了數(shù)次測(cè)試。德瓦奧開始熟悉氣球的飛行路線，有時(shí)甚至能提前在一個(gè)地點(diǎn)等待氣球的飛過(guò)。此外，德瓦奧還進(jìn)行了多個(gè)實(shí)驗(yàn)，以了解當(dāng)距離地面基站最近的氣球能夠提供網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)時(shí)，其他幾個(gè)氣球之間是否能相互傳遞信號(hào)。

到2012年初，泰勒就已經(jīng)明白，“這個(gè)項(xiàng)目不會(huì)再被取消了。”這時(shí)Google開始考慮組建更大的團(tuán)隊(duì)、進(jìn)行更長(zhǎng)距離的飛行測(cè)試，并思考如何改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而這為真正的用戶提供寬帶服務(wù)。

由于德瓦奧更喜歡參與研發(fā)過(guò)程，而不愿領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，Google最終決定讓麥克-卡西迪(Mike Cassidy)來(lái)負(fù)責(zé)該項(xiàng)目。卡西迪上任后，除了招募常規(guī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)工程師、無(wú)線電專家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家之外，還引入了一些其他行業(yè)的轉(zhuǎn)業(yè)人士。

卡西迪說(shuō)：“我們并沒有多少航天工程師，而這個(gè)項(xiàng)目需要航天工程師的支持。另外，由于負(fù)責(zé)發(fā)射和回收氣球的團(tuán)隊(duì)經(jīng)常需要在路況復(fù)雜的道路上作業(yè)，我們還招聘了兩名退伍軍人。其中一個(gè)是前海軍特種兵，另外一個(gè)則是無(wú)人飛機(jī)駕駛員?？紤]到下一代氣球需要將特制的聚乙烯薄膜縫合到一起，我們還專門聘請(qǐng)了一些專業(yè)的裁縫來(lái)完成此項(xiàng)工作。”

為了使項(xiàng)目進(jìn)展更加順利，這些Google X部門的員工還與Raven Aerostar進(jìn)行了合作（美國(guó)國(guó)家航天局在近空間探測(cè)中就使用了該公司的氣球），雙方將共同想辦法解決氣球飛行持續(xù)時(shí)間、方向控制、能量消耗等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多方驗(yàn)證后，他們決定采用雙氣囊設(shè)計(jì)（一個(gè)填充氦氣，一個(gè)填充空氣），另外還配備了一套閥門控制系統(tǒng)，使其能夠利用極少的能量實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。“這比開發(fā)火箭還難。”德瓦奧感嘆說(shuō)。

氣球回收

為了探測(cè)壓力、溫度等環(huán)境因素，氣球上會(huì)安裝許多傳感器，這使Google在測(cè)試過(guò)程中積累了大量的數(shù)據(jù)（目前版本可以傳輸189種數(shù)據(jù)），因此如何回收氣球也是Google X團(tuán)隊(duì)成員考慮的問(wèn)題。

在這些升上天空的氣球中，Google都配備了降落傘，當(dāng)氣球遇到故障或者想要將氣球回收時(shí)，地面人員就能啟動(dòng)一套放氣機(jī)制，同時(shí)打開氣球上的降落傘。在測(cè)試初期，大多數(shù)氣球都降落在農(nóng)場(chǎng)里。有時(shí)候，好奇的路人會(huì)比回收?qǐng)F(tuán)隊(duì)更早達(dá)到氣球降落地點(diǎn)，為了避免引起誤會(huì)，Google在氣球上用黑色字體寫明這是一次無(wú)害的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并標(biāo)明了“保羅“（Paul）的電話，路人撥打這個(gè)電話提供氣球位置線索就能獲得獎(jiǎng)勵(lì)。在大約200次測(cè)試中，總計(jì)只有2個(gè)氣球沒有被收回。其中一個(gè)是撿到氣球的人并未與Google聯(lián)系（Google通過(guò)GPS鎖定了氣球的位置，但因不想泄露項(xiàng)目秘密而放棄了）；另外一個(gè)則是在肯塔基州引發(fā)關(guān)注的閃光物體。該閃光物體在天空漂浮了11天，最后在加拿大境內(nèi)降落。

軟件系統(tǒng)

在測(cè)試氣球的過(guò)程中，Google X團(tuán)隊(duì)成員還開發(fā)了一套控制軟件，第一代版本被命名為“伏爾甘”（Vulcan）。隨著測(cè)試過(guò)程的深入進(jìn)行，“伏爾甘”最終被一套名為“任務(wù)控制(Mission Control)”的全能操作系統(tǒng)所取代。

卡西迪表示：“這是一套純粹的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)成員可以通過(guò)任何PC或平板電腦與系統(tǒng)想連。”與此前的軟件相比，‘任務(wù)控制’系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：能夠分析美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的數(shù)據(jù)（包括當(dāng)前狀態(tài)與歷史記錄）；可以利用Google的計(jì)算資源來(lái)規(guī)劃氣球飛行的理想路線；能夠?qū)馇蛞龑?dǎo)至正確的高度，并追蹤它們的‘神經(jīng)系統(tǒng)’和具體方位；在地圖上標(biāo)注每個(gè)氣球的狀態(tài)和位置；向當(dāng)?shù)乜展軉T發(fā)出信息，告知他們屏幕上閃爍的信號(hào)并不存在危害等。

連續(xù)飛行時(shí)間的困擾

盡管在測(cè)試過(guò)程中遭遇了諸多困難，但最難解決的還是如何讓氣球在高空連續(xù)飛行100天，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。上世紀(jì)60年代末，一種名為“全球水平探測(cè)技術(shù)” (Global Horizontal Sounding Technique，簡(jiǎn)稱GHOST)的氣象探測(cè)氣球曾創(chuàng)下了744天的連續(xù)飛行記錄，但此后再也沒有氣球能夠達(dá)到這一水準(zhǔn)。

NASA在今年2月份也放飛了一個(gè)測(cè)試氣球，但最長(zhǎng)也只飛行了55天，而且該氣球的尺寸遠(yuǎn)大于Google的測(cè)試氣球。因此，當(dāng)Google宣布將定期以極低的成本實(shí)現(xiàn)兩倍的飛行時(shí)間時(shí)，一些業(yè)界人士就發(fā)出了嘲笑之聲。著名氣球駕駛者珀-林德斯特蘭德(Per Lindstrand)說(shuō)：“這根本就不可能實(shí)現(xiàn)。隨便找一個(gè)懂科學(xué)的人都知道，要連續(xù)飛行3個(gè)星期都很少見了。”

但Google并不這想，他們認(rèn)為通過(guò)改進(jìn)技術(shù)能夠突破這個(gè)難題，比如采用高級(jí)的氣球材料、使用緊密的閥門輔助配件，采用能在低溫下將泄漏量降到最低程度的定制墊圈等。

精通氣球制作技術(shù)的Raven Aerostar副總裁朗-斯特羅斯切尼(Lon Stroschein)認(rèn)為，根據(jù)Google工程師提供的方法，確實(shí)有可能突破氣球飛行時(shí)間的限制。Google自己的氣球?qū)＜业?鮑溫（Dan Bowen）也對(duì)此充滿信心。他說(shuō)：“Google在這個(gè)項(xiàng)目上的投入資源超過(guò)了任何一個(gè)團(tuán)隊(duì)，包括所有民間項(xiàng)目和政府項(xiàng)目都無(wú)法做到像Google一樣。我堅(jiān)信我們能夠?qū)崿F(xiàn)自己制定的目標(biāo)，甚至還有可能超越這個(gè)目標(biāo)。”

Google氣球團(tuán)隊(duì)在新西蘭的成功，也讓Google X更加堅(jiān)定了信心。隨著項(xiàng)目的不斷發(fā)展，Google X團(tuán)隊(duì)已經(jīng)準(zhǔn)備好在南緯40度線上，用300個(gè)氣球環(huán)繞在新西蘭、智利、阿根廷和澳大利亞上空，為這些國(guó)家偏遠(yuǎn)的地區(qū)提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?？ㄎ鞯险f(shuō)：“如果這個(gè)項(xiàng)目取得成功，我們會(huì)繼續(xù)向北擴(kuò)張，將服務(wù)延伸至更多國(guó)家。”[!--empirenews.page--]

根據(jù)Google氣球團(tuán)隊(duì)的設(shè)想，他們未來(lái)會(huì)在全球安裝數(shù)千個(gè)氣球，并設(shè)定一些指定的回收點(diǎn)，然后每天由多個(gè)運(yùn)營(yíng)中心發(fā)送數(shù)十個(gè)替換的氣球。卡西迪說(shuō)：“我們意識(shí)到，全球還有數(shù)十億人無(wú)法上網(wǎng)。我們想幫助他們。”

“Google氣球”并不瘋狂

當(dāng)然，如果Google氣球項(xiàng)目取得成功，Google不僅能獲得社會(huì)的肯定，還能獲得極大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。但泰勒表示，Google X并不會(huì)受到嚴(yán)格的預(yù)算限制。他說(shuō)：“如果你只把賺錢當(dāng)做目標(biāo)，那么就會(huì)失去積極性。整個(gè)Google人員都明白，只要你想辦法把世界變得更美好，錢自然會(huì)來(lái)找你。”

Google希望，在未來(lái)幾年通過(guò)Google氣球上網(wǎng)的人數(shù)能夠與通過(guò)光纖、電纜上網(wǎng)的人數(shù)一樣多。這聽起來(lái)似乎是一個(gè)瘋狂的想法。但當(dāng)Google氣球項(xiàng)目的新聞曝光后，這個(gè)大膽的項(xiàng)目并沒有遭到任何批評(píng)或嘲笑，反倒是得到了輿論和用戶者的一致稱贊?？ㄎ鞯险f(shuō)：“在計(jì)劃公布后的那個(gè)星期一，我一共收到了850封郵件，其中超過(guò)100封都表示這個(gè)項(xiàng)目‘令人鼓舞’。”

現(xiàn)在看來(lái)，Google氣球項(xiàng)目或許并沒有我們想象中那么瘋狂。