如何評價免費 Wi-Fi 覆蓋全球的 Outernet 計劃？
【美國一科技公司擬發射衛星讓免費WIFI覆蓋全球】美國一家科技公司整了一個「外聯網」（Outernet）計劃，準備在2015年發射數百個小衛星，向全球提供免費WIFI服務。如果順利，屆時可在地球上任何一個角落都能享用免費無線網。
相關鏈接：
美國公司宣布Outernet計劃：讓網路覆蓋全球
Outernet | Information for the World from Outer Space談談你對這項計劃可行性/實際作用的看法？
不知道為什麼這兩天突然有很多並不理解這個項目的記者們都在發新聞報道這家Outernet。個人對這個項目的評價：野心龐大，希望渺小。
詳細論述之前先介紹一點兒背景。Outernet網站提到他們打算借鑒這種10cm見方的開源衛星CubeSat的設計，來快速研發出可用的人造衛星。出於該項目的草根性質，我認為他們也會把這種衛星放在儘可能低的低地軌道——最低的亞穩態軌道也就是160km，不能再低否則衛星會很快墜毀。另外還有一點很容易誤解的地方，有幾位知友都已經指出：Outernet的主要目的是用現有的WiFi設備接收單向的信息廣播，而不是上網。
套用IDEO的理論，任何創新項目想要成功，離不開這三個要素：
- 技術上的可行性(technical feasibility)
- 經濟上的可持續性(financial viability)
- 符合市場需求(market desirability)
如果仔細分析一下，如果Outernet項目要想成功，在這三個方面都要跨越太多的困難。
首先談談技術上的可行性。- 鏈路損耗：由於傳輸距離長，手機根本接收不到衛星的信號。這點@楊侃生提到了，但是不清楚他怎麼得到的。我這裡假設按最理想的情況，沒有空氣對電磁波的吸收，並且這個衛星上有辦法神奇地摺疊出來一個直徑1米的巨無霸拋物面天線（24dBi增益），那麼一個滿功率100mW（20dBm）的WiFi衛星發射機發射的信號，經過160km長途跋涉到地面上也會衰減成可憐的-100dBm。因為手機和筆記本的天線增益都小得可憐，所以手機的WiFi晶元能看到的信號強度也只有-100dBm左右——這種情況下手機根本無法正確地接收數據（大部分手機需要至少-80dBm才能勉強工作）——而所有這一切的計算還是在非常理想的情況下得出的，考慮到空氣損耗、傳播並非最短路徑、建築物樹木遮擋、多徑效應等等影響，實際情況要糟糕得多。
- 衛星功耗：衛星的電源供給不足以提高發射功率彌補鏈路損耗。顯然由於項目的草根性質和體積限制，衛星不可能攜帶核燃料電池之類的先進電源，那麼只能靠太陽能電板工作了。目前在太空中最成功的電板也只能生產300W/sqm的功率，折算到CubeSat的面積，假設總有一面始終正對著太陽，也只能產生3W的功率——這點可憐的功率也只勉強供控制器、存儲器和WiFi電路工作。而且簡單提高電板功率也是行不通的。退一步來講即使衛星很神奇地又摺疊出1平米見方的太陽能板（都快成變形金剛了！）並且能有效產生300W的功率，最理想的情況下也只能保證地球上露天的手機勉強工作而已。這還不考慮WiFi功放的效率、衛星需要複雜的姿態控制電路、衛星會進入地球陰影等等因素。最要命的是，在太空中，衛星工作產生的這麼多熱量無法容易地排除出去，衛星很快會過熱死！
- 覆蓋範圍：衛星的覆蓋範圍太小，數目太少，速度太快。上述的衛星上一個直徑1米的拋物面天線只能覆蓋地表約20公里直徑的圓形區域（大約7度左右），即使覆蓋中國960萬平方公里中最需要此類服務的1/100區域，也需要76顆衛星！——我不知道Outernet號稱的150顆覆蓋全球如何做到的——這還不是麻煩的全部，這種低地軌道衛星的運動速度大約是7.8km/s（第一宇宙速度），也就是說手機只能從某一顆衛星接收3秒鐘數據，就要掉線，或者切換到下一顆衛星。我很難相信下一顆衛星的廣播數據能和上一顆衛星無縫銜接。
- 數據分發：技術困難尚未克服。Outernet提到用WiFi Multicast來發送數據，而這點要求手機在衛星上註冊，必須建立手機和衛星的雙向通信——上行鏈路由於手機功率小得多，衛星根本無法聽到。就算衛星裝了一個直徑百米的巨無霸天線，手機發出的微弱信號也被別的同頻干擾給淹沒了。更何況，雙向通信由於衛星和手機之間距離遙遠，會有ACK超時的問題，目前的WiFi如果不修改協議只能在15km左右距離通信。
其次，我們看看經濟上的可持續性。（因為官網講到他們是可以退稅的，那我假設他們是公益的非政府組織而不是商業運作）
- 衛星成本：即使是CubeSat這樣便宜的衛星，發射到最低的低地軌道，每一顆的綜合成本也要65000美元一輛入門寶馬車的價錢，那麼150顆的成本就是近6000萬人民幣。這還不算任何運作、研發、宣傳、籌款的費用。我不知他們能否籌措到這麼多錢，也許會有很多人閉著眼睛給他們捐款，但是他們至少要在技術上說服我，我才會去捐款。
- 衛星壽命：低地軌道的衛星雖然發射便宜，也有壽命短問題。由於低地軌道空氣密度相對於外太空高得多，衛星在空氣阻力作用下會逐漸變慢落回地球。在這種環境里遊離氧原子的腐蝕造成衛星壽命偏短。比如前面提到的CubeSat大部分壽命都在2年以內，也就是說每年要投入3000萬人民幣維護掉下來或者失效的衛星！即使是假設衛星壽命能達到6年，每年最樂觀估計也需要1000萬的維護費用，籌措資金是個不小的難題。實際上CubeSat這類開源小衛星更適合短期科研而不是長期的商業或非商業運營。
- 捐款模式：目前捐款看起來並沒有第三方監管，直接進入創始人的賬戶。我不知道這種無法讓人信任的捐款模式能重複多久，10美元級別的捐款需要多長時間才能讓他們支持到首顆衛星發射？
最後，即使上述的技術和財務困難都解決了，什麼樣的人會用Outernet這樣的服務呢？
- 有通信基礎設施地區：他們獲取信息的手段非常多樣，並且很容易能上網，即使是敏感信息也可以通過翻牆接觸到。我想不到充足的理由他們會花大量時間從Outernet這種連接不穩定、信息內容狹窄的服務，來獲取本來可以通過更方便的手段得到信息。如@Norman Karma截圖裡面列出Outernet能提供的信息，基本上都不需要通過翻牆才能獲得。可以說，諸位能上知乎的知友都不是Outernet的受眾。
- 無通信基礎設施地區：如果是野外勘測探險的高端人群，除了少數不知死活的驢友，他們一定負擔得起衛星電話這類通信手段；如果是某些地區與世隔絕的原住民，那麼誰來給他們分發手機或者電腦，並且教會他們他們怎麼上網呢？我猜下面這位姑娘也許是Outernet的重點客戶，親愛的知友，你一定樂意親自給她送一部手機並手把手教她怎麼上網吧？
回過頭來看，Outernet創始人的激情值得讚許，不過他們前面已經有太多的反面例子，實際上類似的想法在之前已經有過無數，只不過這次他們改用WiFi，降低了終端的需求而已。先烈俱樂部：
- Teledesic，288顆低地軌道衛星，微軟風投支持，發射過一顆試驗衛星，2002年破產
- SkyBridge，32顆地球同步衛星，阿爾卡特，2002年徹底消失
-
Celestri，63顆低地軌道衛星，摩托羅拉，1998年放棄
- 相比之下，懸浮在幾十公里高空的Google Loon儘管商業模式不清晰，至少技術更成熟，還能提供雙向的Internet服務。
總結：這真是個有野心的項目，不論結果是否成功，對人類獲取信息的freedom來講肯定是一次的正面貢獻，成功了功德無量、失敗了走過的彎路也會給後來者很多借鑒。不過目前看來非常不樂觀。從官方論壇看來，創始人們根本不懂，或者裝作不懂他們遇到的困難。
其實知乎上有很多問題都懷著偉大的夢想，但是我還是想提醒題主們，不管心中有多麼偉大的創新想法，請一定回頭看看歷史上類似的項目。有一句話被人重複了一萬遍，請和我一起重複下面的話——當然這次我希望我對Outernet的判斷是錯的。
這個不是個雙向的網路，是個單向Multicasting的網路，與原來的Eureka147 DAB，韓國的DMB技術比較像。
再說的通俗點就是個大的全球廣播和內容分發網路。利用低成本近地衛星網路做內容分發。
下來以後，在利用現有的Wifi網路分發到用戶終端上。
所以這個並不是一個全球都可以用的Wifi網路。算是個IPTV的內容分發網路。
技術上，依託CISCO的StadiumVision solution
更多內容請參見：Cisco StadiumVision
2月10日補充
按照Outernet官網的說法，是可以
Outernet will offer a humanitarian notification system during emergencies and two-way Internet-access for a small set of users. The latter feature will be reserved for individuals and organizations that are unable to access conventional communication networks due to natural disasters or man-made restrictions to the free-flow of information.
雙向的Internet access，不知道終端是如何解決的，在網站上沒有進一步的信息，和思科的StadiumVision也沒有太大關係。但是我的理解是應該用特定的終端或者設備來確保上行的信號強度（地面-衛星），速率不會太高，成本不會太低。
回答@秦輝 的問題
信號源處理後，上星，在星座間同步，在（地面）固定或者移動的接收點接收，這樣可以繞開Internet關口局（通常censorship在這個節點控制）。
信號源發什麼，地面就收什麼，但是思科的StadiumVision系統提供了額外的介面，可以在地面插入其他的內容（比如廣告），再通過地面的網路（廣域網，區域網）分發到用戶，這個地面的網路，不是Outernet負責的範疇。
Outernet負責的範疇，應該不超過信號源到星，星之間，星到地面接收部分。
StadiumVision可以解決的範疇，應該不超過信息源的採集和處理，和地面接收後多播到適用終端部分。
不清楚的是信號源上星的鏈路實現，星之間的同步，以及上面說的給小部分人雙向Internet部分。
這個計劃不論真假，都還是在規劃當中，整個系統的技術框架也沒確定，據說大名鼎鼎的JPL（噴氣推進實驗室）里一些工程師也在參與設計和方案論證。
難點很多，集中在低軌LEO的衛星平台選擇和是否真的利用wifi的問題。現在看有些最基本的技術要素還不具備，還要等等看。
開個口子，以後有消息可以進一步補充。首先是廢話：
真的不想寫成類論文格式。。但是迫不得已。。。
看到問題之後非常興奮的覺得終於是專業相關的熱點問題了。。
這個project與谷歌熱氣球計劃不能類比，有興趣的同學可以研究一下。
目錄
0背景介紹
1第一映像
2思考
3價值
4潛在問題
5總結
重點部分以加粗斜體或下劃線
-----------------------------------------正文部分-----------------------------------------------
0 背景介紹
首先聽到這個消息的時候，與 @Norman Karma 在免費 Wi-Fi 覆蓋全球該如何實現？中的反應是一樣的：
考慮到信號的衰減，即便近地軌道的衛星發送，讓地球移動端接收這個「wifi」信號。幾乎可以說是不可能的。
首先，背景資料希望大家了解到這個project的宗旨，並不是對地面提供無線上網的wifi
Outernet | Information for the World from Outer Space
Broadcasting data allows citizens to reduce their reliance on costly Internet data plans in places where monthly fees are too expensive for average citizens. Offering continuously updated web content also bypasses censorship of the Internet in countries that restrict access to independent media. Additionally, Outernet will offer a humanitarian notification system during emergencies and two-way Internet-access for a small set of users.
解釋：此網路為一個wifi廣播，可以類比於車載的廣播收音機系統。你調到這個台，可以收聽這個台的節目，當然包括廣告。當然上文提到了災難預警，是一個非常好的應用。
你不能發送網路請求，這不是一個讓所有人上網的wifi網路。這是一個wifi廣播
1 第一映像
上圖引用自google圖片搜索 satellite downlink， 這邊我們說的廣播，只含有downlink這個部分。
這邊給一個參考：
Nyquists Theorem 紐奎斯特熱力學公式
P = KTB
P = Noise Band power in Watts
T = Temp Degree Kelvin (T) 溫度 （開爾文）
K = Boltzmans Constant 1.38X10^-23
B = Bandwidth (Hertz)
理論值 , 有興趣的同學可以按一下計算器，然後換算成dBm。 結果是=-173dBm
測量值，當然與頻譜範圍（span），分辨帶寬（Resolution Band Width）有關。
室溫，實驗室頻譜分析儀顯示noise floor：-110dBm～-120dBm 左右
這裡， 能量單位 0 dBm=1 mW 有興趣的可以換算。（收音機裡面的匝匝匝的信號，可以理解為白噪音了）
--------------------------2月12日更新--------------------------------------
http://www.aticourses.com/sampler/sat_comm_sys_engineering.pdf
感謝 @YuDan 的提醒，此處地球接收端信號源的數據加上了參考。之前的數據確實是憑記憶寫下，缺乏科學精神。此網址給出了在12Ghz的波段 的詳細計算過程，結果在pdf的第31頁，地球接收端能量是-158.5 dBm。 請注意：此數值會因為，頻率、繞地軌道、海拔等不同，造成數據變化極大。
再多說一句，之後12GHz的信號放大為40dB，對於手機接收端也是不可能實現的。
Yudan說的沒有錯，大約-100dBm的信號可以被認為是手機信號不好的情況。
如果信號滿格，大約會在-80dBm.
----------------------------------------------------------------------------------
說這個什麼意思，大家應該看出來了，接收端信號強度甚至低於室溫的背景噪音。
那麼我們現行的衛星通訊是怎麼接收到信號的呢？
- 最簡單粗暴的，當然是提高發送端的發送能量，縮進距離
- 發送頻率是工程師，上天之前調試好的。一定在某某頻率，一定在那。
- 重複發送，多次接收取平均值，因為背景噪音是隨機波動的。也就是說時間夠長的話，會有正負抵消的情況。
- 定向的天線組指向衛星。大家都或多或少在電影甚至生活中見過「大鍋」吧。衛星運行軌道已知，調整天線的方向，正對衛星。提高接收值。
- 等等等等
圖片來自google圖片搜索
想像一下移動終端--手機，對比一下「大鍋」-----天線面積就不一樣。接收信號怎麼能在手機上顯示相同的數量級?
所以說本人第一映像對這個project：覺得天方夜譚
2 思考
可行性：
大家其實都有經驗，第一映像往往是錯的
因為上述觀點沒有think out of the box。
Box在哪裡？wifi上。現有的2.4GHz 顯然不是我們要討論的。
自IEEE 802.11.ac 5GHz的 頻率開始 也就是4G 通信Long Term Evolution（長期演變）。
移動端IPAD air 已經有支持ac 的5GHz 天線，沒記錯的話，air里，不同位置頻率，天線是有三個吧？？
（我個人覺得4G通信大約可以持久6-8年）甚至之後5G的到來，伴隨著根據摩爾定律，越發集成的電路標準，天線會轉變成天線組。晶元集成度會更高。一定會出現能接收地外信號的普遍適用的手機。
也就是說，這個想法是非常好，且超前，完全可行的。
宣傳中的Wifi，可以作為本身這家公司的廣告策略，對於平民百姓，他們最熟悉的，也就只有WIFI而已。所以僅僅是個廣告作用而已。
扯遠一點，僅2.4GHz 頻段其他信號舉例：ZigBee，bluetooth
局限性：
廣播體質，就是它本身的局限性，只能下行，被動接收的「小受」體質。
雖說廣播，你不愛聽可以換台。但是依舊通信是單向的。本身，用戶如果屆時有4G或5G在手，為什麼不上網去體驗雙向的互動。
例如：豆瓣FM替代傳統廣播，視頻網站替代傳統電視。
暫時先想到這裡。肯定還有。
不過當然，技術的發展，如果此項目之後可以支持雙向通信，又是另說了。
3 實現之後價值
目前的應用，在官網上面已經概括為4點，這裡就不為大家翻譯了
商業價值
對平民免費，盈利模式就是靠眼球經濟了。
- 租用頻道，可以替代現有的廣播系統，現在概念的廣播電台甚至電視，可以用此網路替代，對車載，移動終端提供相同的廣播業務。（題外話，貌似電子的發展真的很少影響到廣播業，可能也說明這類服務將會被淘汰？）
- 對特定地區投放廣播廣告，對於某一衛星覆蓋的特定區域，可以投放針對性廣告。例如農業區的肥料，市中心的商業廣告，科技軟體園的技術廣告等等
- 與現有的地上通信的競爭。壟斷是大家不喜歡的，競爭是不變的宗旨。多一個選擇，一定是為未來科技做出貢獻的。
- 等等，（盈利模式對一個在讀研究生來說，實在是難倒我。之後有空再編輯）
公益價值
手機人手1.2部的今天，開頭提到的災難廣播，非常好。
不過從諾基亞手機開始的手機 「小區廣播」 功能，不知道多少人用過？
教育性
對特定的大學區域（甚至是普遍住宅區）進行課程廣播，免費的科普知識傳播總是不錯的
科研價值
衛星通信不再是什麼NASA的專利，投入到商用，民間可以對此領域進行開拓，實在是件好事
4 潛在的問題
在局限性中，提到了部分。
運營價值對比地球上已有的基站通信，這裡我們討論的應該是以後的4G 5G通信。
屆時，手機電量不出意外的，仍會是個巨大挑戰。
通信速度能否比拼4G，優劣勢的對比，還要看這個project的走向。
說不定殊途同歸，5G通信也會向太空發展也說不定。
5 總結
還是那句話，競爭是好事情，可以這個雛形的思想，到底有多少的競爭力。還不得而知。
可行性是有的。可以觀望。
大牛的Tesla電動車官網在中國定價了73萬，這個「瘋子」之前也會因為自燃事件股價大跌不是么。
73萬這個定價，簡直就是開玩笑。。。太便宜了。。當初又有多少人觀望著這個電動車項目呢？？項目怎麼做,還是看這個公司吧.
無論發展的好壞,最後一句話:
一切的敢想,都是對科技的發展有價值的,有貢獻的.
介紹一下本人：Radio Frequency(RF)射頻研究生在讀，方向：receiver front-end design 接收端前端設計
如本文有錯誤，或數據不規範的，請各位多多指教。
我想到了銥星計劃，求摺疊
作者：DD YY
鏈接：如何評價免費 Wi-Fi 覆蓋全球的 Outernet 計劃？ - 知乎用戶的回答
來源：知乎
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按照裡面的說法是個價格低廉的，全球衛星廣播網路，信號使用的頻道和以前不同有重大突破，最近的
在2014年，該公司的創始人兼CEO伊隆·馬斯克說，與SpaceX公司的競爭對手，聯合發射聯盟的460,000,000美元/次相比，他們只收90,000,000美元/次就能將美國空軍衛星送入預定軌道。
商業模式不清晰，持久建設維護的動力就不足。谷歌還有熱氣球寬頻網路計劃呢，在往更久以前摩托有銥星計劃，後來都不了了之了。
丫的，怎麼就我一個人覺得這是美國佔領地球的第一步
摩托羅拉如日中天的時候搞了一個銥星計劃，繞全球發射77顆衛星。
作為對比，前幾年華為在電信業把國際巨頭打的落花流水的時候，任老闆寫了本書叫《華為的冬天》。
什麼時候衛星電話能上網什麼時候就能全球wifi
其實他們要實現的就是一個離線下載器！
許多年前當網路還是龜速時，有許多電腦軟體可以選擇下載整個或局部網站，然後離線瀏覽。
這個對沒有網路的地區特別有用！比如你在到一個山溝溝，你備一個衛星接收器和他們的路由器，你就可以查他們提供的離線網站了。當然功能會大大的受限制，搜索等功能不知他們要如何本地實現。這個一定會實現，雖然難度超大，但是利益極大。尤其在美國地廣人稀的現實面前。
基本原理，大量衛星，超高頻段，同一個衛星多個收發模塊，每個單獨配置超高增益天線，星間激光通信。
目前來看，每項技術都不存在瓶頸，尤其是最難的衛星發射成本問題，馬斯克同志已經著手解決，但是當前的技術水平還遠遠不夠，可能得789G之後，這個技術就才會成熟起來。將9G，10G基站搬到衛星上，才是正途。但是專門為這個項目開發一套技術，顯然是不合算的。
未來移動聯通之類的通信公司是沒有前途的，很多通信需求，比如發個文字信息，我們有生之年就會通過衛星實現，未來，是不會再遠距離鋪設光纖的，長距離通信通過衛星完成成本顯然會更低，光線就像雙絞線一樣，作為小範圍的通信線路。
乾死其他商業Wi-Fi
如果以現有技術去審視，這不可能實現，但是新技術都是在理想中誕生。別用你的視野看待別人，你實現不了的，不代表別人不能。我相信10年必定會實現，互聯網不過區區30年。當年100內存就算大內存了，想想現在的4g,呵呵，說不定過幾年就4T，誰知道呢？一切皆有可能。要知道原子彈這種變態的東西都可以造出來，還有什麼不能造出來?時間穿透知道嗎？最前沿的領域，一般人都不知道，國內的官老爺更不知道。時間科學才是最值得探索的，古往今來研究的都是空間科學，物理化學生物都是，時間科學鮮有人認真思考過。真的可以穿越嘛？可以讓時間慢下來嗎？可以加速時間嗎？一般你做不願意的時間，你會感覺時間很慢。這是主觀慢速。那什麼是客觀慢速？英文好，德文，日文好，可以到國外網站去看看人家在做什麼，給我感覺日本的智能機器人很6，6的不是一點半點。不要故步自封了，國人，再厲害的技術都可能被超越，讓我們想想原子彈有沒有可能被一種反原子彈的武器終結？
給所有蚊子帶上口罩，給所有蟑螂戴上腳鐐，給萬里長城鋪上瓷磚，給赤道鑲上金邊。反正我一看到這個題目再想到我們學校的可憐的聯通WLAN信號增強裝置我就是這個感覺。。
本著貪便宜不好的原則，個人認為，還是自己家裡搞wifi，多包點流量比較靠譜。
不過還是可以把信號怎麼樣，密碼是多少，什麼時候開始告訴我。
山裡也會有信號麽? 那以後受難的人可能就多了一種自救法。
實行難度太大了，而代價呢，如此大的工程肯定需要不少的成本，難道他是那麼偉大，免費讓我們使用嗎？而且運營成本誰來承擔？這會不會是在為星球大戰計劃作鋪墊呢。
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目前在全球範圍內還有50億人未能連接網路。這位Facebook的老闆稱，此舉是「我們這代人面臨的最大挑戰之一」。但在被問及讓全球人都能上網是否比找到瘧疾疫苗更重要時，微軟(Microsoft)聯合創始人、世界第二富豪蓋茨絲毫不掩飾自己的憤怒：「優先普及互聯網？這簡直是開玩笑。」
比爾-蓋茨：技術不能拯救世界
-這樣的WIFI，莫非就是任正非擔心的美國用wifi顛覆LTE的場景？http://blog.csdn.net/qizu/article/details/16886593，總的感覺，我還是很認可這個技術可能的
chinaouternet@outlook.com
outernet項目官網
72.14.247.93[美國 加利福尼亞州聖克拉拉縣山景市谷歌公司]
表示難道這個科技公司是谷歌。。。。。如果是谷歌值得關注
一定會成功的。outernet官網，從人權宣言這種理念開始講的，他們所做的事情，不過是這種理念的具體實現，單純從利益角度去分析成敗都是事後諸葛亮。只有理念才能預測未來和引導未來。自由，人類的希望。
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