Project Loon

**Dự án Loon** là một nghiên cứu và phát triển dự án đang được phát triển bởi X (trước đây là Google X) với nhiệm vụ cung cấp truy cập Internet cho nông thôn vùng sâu, vùng xa. Dự án sử dụng bóng bay ở độ cao lớn đặt trong tầng bình lưu ở độ cao khoảng 18 km (11 dặm) để tạo ra một trên không mạng không dây lên đến 4G- LTE tốc độ. [1] [2] [3] [4] Nó được đặt tên Project Loon, vì ngay cả bản thân Google tìm thấy các ý tưởng cung cấp truy cập Internet để còn lại 5 tỷ dân số chưa từng có và "điên rồ". [1]

Các bong bóng đang chuyển động chiếc bằng cách điều chỉnh độ cao của họ trong tầng bình lưu nổi lên một lớp gió sau khi xác định lớp gió với tốc độ và hướng mong muốn sử dụng dữ liệu gió từ Cục Quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia (NOAA). Người sử dụng các dịch vụ kết nối với các mạng bong bóng bằng một ăng-ten Internet đặc biệt gắn liền với xây dựng của họ. Các tín hiệu truyền qua mạng bóng từ bóng để bóng, sau đó đến một trạm trên mặt đất kết nối với một nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP), sau đó lên mạng Internet toàn cầu. Hệ thống này nhằm mục đích mang lại truy cập Internet cho vùng sâu vùng xa và nông thôn nghèo đói bằng cách quy định hiện hành, và để cải thiện thông tin liên lạc trong suốt các thảm họa tự nhiên cho các khu vực bị ảnh hưởng. [5] [6] người quan trọng liên quan trong dự án bao gồm Giàu DeVaul, kiến trúc sư trưởng kỹ thuật, cũng là một chuyên gia về công nghệ mặc ; Mike Cassidy , một nhà lãnh đạo dự án; và Cyrus Behroozi, một mạng và viễn thông dẫn đầu. [1]

Các bong bóng sử dụng anten vá - đó là anten định hướng - để truyền tín hiệu đến trạm mặt đất hoặc người sử dụng LTE.Một số điện thoại thông minh với thẻ SIM của Google có thể sử dụng dịch vụ Internet của Google. Toàn bộ cơ sở hạ tầng dựa trên LTE; các eNodeB thành phần (tương đương với "trạm cơ sở" mà nói chuyện trực tiếp đến điện thoại di động) được thực hiện trong các bong bóng.

## Lịch sử

Trong năm 2008, Google coi hợp đồng với hoặc mua lại không gian Data Corp., một công ty sẽ gửi bóng bay chở các trạm gốc nhỏ khoảng 20 dặm (32 km) trong không khí để cung cấp kết nối cho các tài xế xe tải và các công ty dầu ở miền nam Hoa Kỳ, nhưng didn 't làm như vậy. [7]

Phát triển không chính thức về dự án bắt đầu vào năm 2011 dưới ủ trong Google X với một loạt các pha chạy thử nghiệm ở California 's Central Valley . Dự án được chính thức công bố là một dự án của Google trên 14 tháng sáu năm 2013. [1]

Ngày 16 tháng 6 năm 2013, Google đã bắt đầu một thí nghiệm thí điểm tại New Zealand , nơi mà khoảng 30 quả bóng bay đã được phát động trong sự phối hợp vớiCơ quan Hàng không dân dụng từ các khu vực Tekapo ở Đảo Nam . Khoảng 50 người dùng địa phương trong và xung quanh Christchurch và các khu vực Canterbury kiểm tra các kết nối đến các mạng trên không sử dụng ăng-ten đặc biệt. [1] Sau khi thử nghiệm ban đầu này, Google dự định sẽ gửi lên 300 bóng bay vòng quanh thế giới tại phía nam vĩ tuyến thứ 40 sẽ cung cấp bảo hiểm cho New Zealand, Australia, Chile và Argentina. Google hy vọng để cuối cùng có hàng ngàn bong bóng bay trong tầng bình lưu. [1] [2]

Trong tháng 5 năm 2014, Google X giám đốc phòng thí nghiệm, Astro Teller , công bố rằng, thay vì thương lượng một phần băng thông mà là miễn phí cho họ trên toàn thế giới, họ sẽ thay trở thành một trạm cơ sở tạm thời có thể được thuê bởi các nhà khai thác di động của nước đó là băng qua.

Trong tháng tháng sáu 2014 Google thử nghiệm liên internet bóng-powered trong Piauí , Brazil , đánh dấu lần đầu tiên LTE thí nghiệm và ra mắt gần xích đạo. [số 8]

Năm 2014 Google hợp tác với Pháp của Trung tâm d'Études quốc gia spatiales ( CNES ) về dự án. [9]

Trong tháng hai, năm 2014, các vệt kỷ lục cho một khinh khí cầu kéo dài trong tầng bình lưu là 50 ngày. Trong tháng 11 năm 2014, kỷ lục là 130 ngày, và ngày 02 tháng ba năm 2015, kỷ lục cho một chuyến bay khinh khí cầu liên tục là 187 ngày (hơn 6 tháng).

Vào ngày 28 Tháng 7 năm 2015, Google đã ký một thỏa thuận với các quan chức của Cơ quan Thông tin và Truyền thông Công nghệ (ICTA) - Sri Lanka , để khởi động công nghệ trên quy mô lớn. [10] Như vậy, tính đến tháng 3 năm 2016, [10] Sri Lanka sẽ là quốc gia thứ hai trên thế giới để có được bảo hiểm đầy đủ của internet sử dụng LTE , sau khi thành phố Vatican .

Vào ngày 29 Tháng 10 năm 2015, Google đã đồng ý hợp tác với Indonesia 's XL Axiata , Indosat và Telkomsel để mang lại công nghệ cho đất nước với hy vọng kết nối 17.000 hòn đảo của mình. [11]

Vào ngày 25 tháng 2 năm 2016, Google bắt đầu thử nghiệm autolauncher của họ có tên là "Chicken Little" tại cựu trạm hải quân Roosevelt Roads nằm ở Ceiba, Puerto Rico. [12]

Vào ngày 5 tháng 9 năm 2016, một quả bóng bay đã được phát hiện trên Newfoundland và Labrador, Canada.

## Công nghệ

Dự án Loon là sự theo đuổi của Google để triển khai một mạng bóng tầm cao hoạt động trong tầng bình lưu , ở độ cao từ 18 km đến 25 km. Google khẳng định rằng lớp này đặc biệt của tầng bình lưu là thuận lợi bởi vì tốc độ gió tương đối thấp (ví dụ, tốc độ gió từ 5 đến 20 mph / 10-30 kmph) và tối thiểu sự nhiễu loạn . Hơn nữa, Google tuyên bố rằng nó có thể mô hình, với độ chính xác hợp lý, theo mùa, theo chiều dọc, và các biến vĩ độ ở tốc độ gió trong lớp bình lưu 18-25 km. [13]

Với một mô hình hợp lý chính xác của tốc độ gió trong băng tần 18-25 km, Google tuyên bố rằng nó có thể kiểm soát vị trí vĩ độ và kinh độ của quả bóng trên cao bằng cách điều chỉnh độ cao duy nhất của bóng. [13] Bằng cách điều chỉnh âm lượng và mật độ của khí (ví dụ như, helium, hydrogen, hoặc một hợp chất nhẹ hơn không khí) trong bong bóng, biến của bóng nổi hệ thống có thể kiểm soát độ cao của quả bóng. [13] Google đã chỉ ra thêm rằng bóng bay có thể được xây dựng từ vật liệu khác nhau (ví dụ, mạ kim loại Mylar hoặc BOPET ) hoặc latex hay cao su cao linh hoạt vật chất (ví dụ như, cloropren ). [13]

Ban đầu, những quả bóng đã giao tiếp bằng không có giấy phép 2,4 và 5,8 GHz băng ISM , [14] và Google tuyên bố rằng các thiết lập cho phép nó để cung cấp "tốc độ tương đương với 3G " cho người dùng, nhưng sau đó họ chuyển sang LTE [15] với quang phổ của tế bào bằng cách hợp tác với các nhà khai thác viễn thông tại địa phương. [16] Nó là không rõ ràng như thế nào các công nghệ dựa trên thời gian ngắn truyền thông (độ trễ thấp ping ), chẳng hạn như VoIP , có thể cần phải được sửa đổi để làm việc trong một môi trường tương tự như điện thoại di động, nơi các tín hiệu có thể phải chuyển tiếp qua nhiều bóng bay trước khi đến Internet rộng lớn hơn. [17] [18]

Người đầu tiên để kết nối với "Google Balloon Internet" sau khi bóng bay thử nghiệm ban đầu đã được đưa ra vào tầng bình lưu là một nông dân ở thị trấn Leeston , New Zealand, là một trong 50 người dân ở các khu vực xung quanh Christchurch những người là người đồng ý làm một thử nghiệm thí điểm cho dự án Loon. Người nông dân New Zealand sống ở vùng nông thôn mà không thể có được quyền truy cập băng thông rộng với Internet, và đã sử dụng một dịch vụ Internet vệ tinh vào năm 2009, nhưng thấy rằng đôi khi ông đã phải trả hơn $ 1000 mỗi tháng cho dịch vụ. Những người dân địa phương không biết gì về dự án bí mật khác hơn là khả năng cung cấp kết nối Internet; nhưng công nhân dự án được phép đính kèm một nhận bóng rổ có kích thước tương tự như một quả bóng bên sáng màu đỏ khổng lồ để một bức tường bên ngoài của tài sản của họ để kết nối vào mạng. [19] [20]

Các công nghệ được thiết kế trong dự án này có thể cho phép các nước để tránh sử dụng sợi cáp đắt tiền mà sẽ phải được cài đặt ngầm để cho phép người dùng kết nối với Internet. Google cảm thấy điều này sẽ làm tăng đáng kể việc sử dụng Internet ở các nước đang phát triển trong khu vực như châu Phi và Đông Nam Á mà không thể đủ khả năng để đặt cáp ngầm. [19]

## Thiết bị

Các phong bì bóng được sử dụng trong dự án được thực hiện bởi Raven Aerostar, [21] và được cấu tạo bằng polyethylenenhựa khoảng 0,076 mm (0,0030 trong) dày. Các bong bóng là bóng bay superpressure đầy helium , đứng 15 m (49 ft) trên và 12 m (39 ft) cao khi hoàn toàn bị thổi phồng. Họ mang theo một hệ thống bơm không khí tùy chỉnh được mệnh danh là "Croce" [22] mà máy bơm tại hoặc phát hành không khí để dằn bóng và kiểm soát độ cao của nó. [1] Một hộp nhỏ nặng 10 kg (22 lb) có chứa thiết bị điện tử của mỗi quả bóng được treo bên dưới phong bì tăng cao. Hộp này có chứa bảng mạch điều khiển hệ thống, ăng ten radio và một Ubiquiti Networks 'Rocket M2' [23] để giao tiếp với bong bóng khác và với ăng-ten Internet trên mặt đất, và pin để lưu trữ năng lượng mặt trời để bóng bay có thể hoạt động trong đêm . Thiết bị điện tử của mỗi quả bóng được hỗ trợ bởi một loạt các tấm pin mặt trời mà ngồi giữa vỏ và phần cứng. Trong nắng, các tấm sản xuất 100 watt, đủ để giữ cho các đơn vị hoạt động trong khi cũng sạc pin để sử dụng vào ban đêm. Một chiếc dù gắn vào phía trên của phong bì cho phép một người gốc kiểm soát và hạ cánh khi một quả bóng đã sẵn sàng để được đưa ra khỏi dịch vụ. [14] Trong trường hợp của một thất bại bất ngờ, dù triển khai tự động. [24] Khi gỡ bỏ dịch vụ, khinh khí cầu được hướng dẫn đến một vị trí dễ dàng đạt được, và heli được ra ngoài không khí . Các bong bóng thường có một cuộc sống tối đa khoảng 100 ngày, mặc dù Google tuyên bố rằng thiết kế tinh chỉnh của nó có thể cho phép họ ở trên cao cho gần 200 ngày. [25]

Các trạm mặt đất nguyên mẫu sử dụng 'Rocket M5' một Ubiquiti Networks [23] phát thanh và một tùy chỉnh ăng-ten vá [26] để kết nối với các bóng bay ở độ cao 20 km (12 dặm). [6] Một số báo cáo đã được gọi là dự án của Google Balloon Internet Google. [2] [27] [28]

Bóng bay được trang bị giám sát phụ thuộc tự động - phát sóng và do đó có thể được công khai theo dõi (cùng với bóng bay khác) với các cuộc gọi-sign "BÓNG" [29]

### **Sự cố**

Trong tháng 5 năm 2014, một quả bóng Loon đâm vào đường dây điện trong Washington , Hoa Kỳ . [30]

Vào ngày 20 Tháng Sáu năm 2014, các quan chức New Zealand tranh giành một thời gian ngắn nhân viên dịch vụ khẩn cấp khi một quả bóng Loon đi xuống. [31]

Trong tháng 11 năm 2014, một người nông dân Nam Phi đã tìm thấy một quả bóng Loon bị rơi trong sa mạc Karoo giữa Strydenburg và Britstown. [32]

Vào ngày 23 tháng 4 2015, một quả bóng Loon bị rơi ở một cánh đồng gần thành phố Bragg, bang Missouri. [33]

Ngày 12 tháng 9 năm 2015, một vụ tai nạn Loon bóng đổ ở bãi cỏ phía trước của một nơi cư trú trên Rancho Hills, Chino Hills, CA.

Ngày 17 tháng hai năm 2016, một quả bóng Loon bị rơi ở vùng chè của Gampola, Sri Lanka trong khi thực hiện các bài kiểm tra. [34]

Ngày 07 Tháng Tư năm 2016, một quả bóng Loon hạ cánh trên một trang trại ở Dundee, KwaZulu-Natal, Nam Phi. [35]

Vào ngày 22 tháng 4 năm 2016, một quả bóng Loon bị rơi trong một lĩnh vực trong các bộ phận Neembucu, Paraguay. [36] [37]

Ngày 22 tháng 8 năm 2016, một quả bóng Loon hạ cánh trên một trang trại ở Formosa, Argentina khoảng 40 km. Tây của Thủ đô của Formosa. [38]

Ngày 26 Tháng Tám 2016, một quả bóng Loon hạ cánh phía tây bắc của Madison, SD.

## Tiếp nhận

Dự án Loon đã thường được đón nhận, mặc dù Square Kilometre Array (SKA) phát triển và các nhà thiên văn học của dự án đã nêu lên quan ngại rằng dưới của hai ban nhạc ISM rằng Loon sử dụng (2,4 GHz) sẽ can thiệp với các dải tần số giữa băng tần (0,5 GHz- 3 GHz) được sử dụng trong các dự án SKA. [39]

Google vẫn chưa xác định chi phí của dự án này. [40]

Thủ tướng New Zealand John Key phát biểu tại sự kiện ra mắt tại Christchurch nói rằng Internet là quan trọng đối với New Zealand để giúp nó trên toàn cầu phân phối những gì nó tạo ra một cách chi phí thấp là 4 tỷ người tiếp theo đến trực tuyến; Key cũng thừa nhận tiềm năng của việc sử dụng Loon khắc phục thảm họa. [41]