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Wi—Fi封闭地球

杂谈   更新时间:2017-08-11  移动版浏览  编辑:adou

   物联网现在越来越流行,共享单车实际上就是物联网的再一次“扩张”。智能手机越来越普及、随时随地进行网络连接、Wi-Fi信号无处不在……这些已经成为我们生活不可或缺的一部分,而且未来所有生活用品、办公设备都有连接物联网的趋势。

   可是,这些无处不在的网络信号,也会存在一个巨大的隐患,有可能使地球和人类从此“固步自封”。

   一场小小的争吵

   最近,美国新闻的热门话题是一场小小争论,争论的一方是天文学家,另一方是艾罗伯特公司(美国家用机器人制造商iRobot)。起因在于,艾罗伯特新造出一种智能锄草机,并接入物联网,通过无线信号控制。本來这很平常,但控制锄草机的无线信号波段位于6240~6740兆赫,这正是天文学家观测太空无线电波的波段,双方因此起了争论。

   他们双方所做的事都没有错,而且双方所代表的意义也都非常重大。物联网是大势所趋,而且现在也没有理由停下来。不止锄草机,以后生活电器可能都要接入网络。但这个波段对天文学家的观测同样至关重要,因为太空中甲醇发射的光谱正好处于这个波段,而甲醇的光谱反映了恒星形成的活动,揭示了星系演变的奥秘,甚至揭示了人类的起源。为保证科学研究,国家一般会以法律形式保护这个波段,只能用于天文观测,禁止公司、机构使用。

   天文学家声称艾罗伯特公司严重违反了法律规定,但该公司直呼“冤枉”,解释说这是不得已的办法,否则无法精确控制锄草机,而且只会在小范围内使用;并且向美国政府申请使用这个频率的无线电波。

   试想一下,现在仅一个锄草机接入网络就引起这种争吵,那么未来越来越多的电子设备接入,又会怎样影响天文观测?任何一部接入网络的设备,都需要不同频率的无线电波来连接、控制,而无线电波的所有频率则是固定的。这就意味着,蛋糕大小是固定的,未来分的人越来越多,蛋糕该怎么切?

   频谱分配

   物联网需要的肯定是无线连接。一方面,现在仍用电缆线连接的设备已经不多了;另一方面,有些设备只能无线连接,比如智能手环,假如用有线连接,你就永远也无法戴着它出门了。

   中国政府在国务院工信部下设了无线电管理局,来检测、分配无线电波的使用;在美国,联邦通信委员会负责这一职能。一般把无线电波的波段划成三类进行分配:第一类波段,任何人都可以用,前提是发射功率不能太大,必须保持在规定的数值之下(大多数物联网的设备都在这一波段里运行);第二类波段,必须向政府取得许可证才能使用,如广播台、通信公司等;最后剩下的一些波段,就是专门留给天文学观测用的。

   实际上,天文观测的波段只涵盖了电波频谱上很小一部分,而物联网的频谱则在不断扩大,如果艾罗伯特公司的申请被批准,其他公司纷纷效法,扩大趋势将会加速进行。届时有可能我们网络聊天,甚至宠物身上智能检测仪的信号,都会处在第三类波段里。

   天文观测的无奈

   然而,不论物联网怎样发展,太空的甲醇信号不会更改波段,仍然以固有频率传送着电波。那么,地球上物联网的信号很可能与外太空的甲醇信号混杂在一起,让天文学家无法分辨、一筹莫展。

   外太空的无线电波虽然刚发出时能量非常强大,但经过非常遥远的传播距离后,就会变得很微弱。这与可见光的原理类似,传播距离越远,就越暗淡微弱。假如你离一颗脉冲星的距离是1光年,这时如果你退后到2光年远的距离,无线电波传到你时,将变弱4倍;如果你再退后到4光年远,将变弱16倍。

   因此宇宙深处的无线电波到达地球时,已经变得非常微弱了。如果你带着一部手机,即使离天文台数千米远,手机信号也会干扰太空的微弱电波,甚至淹没它。

   为保护天文观测不受手机信号的影响,天文台一般都建在偏远地区,特别是群山环绕的山谷里,因为群山会吸收地面上传来的无线电波。其实,这本身就是一种无奈之举。

   还天文台以宁静

   物联网迅猛发展,使世界到处充斥着无线电波。未来即使再偏远的地区,也会受到手机的影响,而且几乎任何电子设备在运转时都会发出一定量的无线电波。为此,天文台采取了各种不同措施。

   有些天文台会要求人们关掉手机,不能使用。还有些在政府帮助下,建立了一片广阔的“禁区”。如美国西维吉尼亚州的格林班克天文台,以天文台为中心划定方圆3.3平方千米范围为“无线电禁区”,许多习以为常的事在这里就变成非法的了。在此区域,任何从事无线电广播的单位必须签署专门文件,以确保天文望远镜“看不到”该单位所发射的无线电波,否则将吊销其从业执照。在格林班克天文台周围约1小时车程范围内,没有任何手机信号,即使坐直升机到天上也收不到任何无线信号。

   另外,不能有Wi-Fi,不能有微波炉,不能有无绳电话,不能有无线游戏手柄,不能有蓝牙传输……这些规定天文台有权强制执行。天文台还配备了一辆卡车,能追踪恶意捣乱的无线电波是从哪里发出的。如果查证出来,执法人员会直接找上门,强制其改正。

   目前,还有许多天文台只有偏僻深山的保护,而没有官方法律的支持,比如波多黎各的阿雷西博天文台。如果商业公司擅入天文观测的无线电波段,那么阿雷西博天文台将会非常“难过”。

   天文台要被迫逃离地球

   实际上,物联网对天文观测的威胁程度,完全取决于面对商业公司强大财团资助的律师们猛烈抨击时,原来有利于天文台的法律标准是否能继续保持得住。未来“僧多粥少”局面进一步加剧,商业公司可能不断争夺无线电波的频率资源,而法律标准若能坚持不修改,天文学家就还能在有限范围内观测太空。

   随着物联网深入且人口膨胀,未来或许会出现这样的情况。无数电子设备发出无线信号,稍微靠近城市的天文台就只能听到一堆“叭啦叭啦”的废话,根本测不到来自太空的“窃窃私语”。而另一方面,天文台所在的深山及其禁区里,有些人将过着几乎原始的生活,不用能手机,不能上移动网络,无法体验现代科技社会之便利(当然或许有些人推崇这种生活方式)。

   如果将来能在月球上建造天文观测望远镜,或许可以解决这个矛盾。但目前,智能手机不可能摒弃不用,Wi-Fi也不可能停止不用,我们能做的就是自觉保护为数不多的“禁区”,不要去打搅它们,遵守它们的法律规定。否则在茫茫宇宙中,天文台探测不到太空电波,地球人就会“闭目塞听”,自己把自己变成聋子、瞎子了。

   图片/本文来源:《大科技·百科新说》杂志

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