人人都是基地台--隨意無線網路
由手機等行動裝置相互連結而成的無線隨意網路，讓我們再也不需要龐大的基地台，也不必再擔心停電 造成通訊中斷。
撰文/Michelle Effros、Andrea Goldsmith、Muriel Medard翻譯/王怡文
重點提要
■隨意網路不需要固定的網路基礎設施，
而是靠各個裝置互相連結成網路，以接力的方式傳遞資訊。
■這種網路可以用在傳統行動網路設施建造起來太難或太貴的地方，例如偏遠地區及戰場。
■所有隨意網路都是不斷變化的，必須運用創新策略來避免資料遺失並降低干擾。
身在這個Facebook、推特和iPhone的時代，我們很容易把聯絡外界的能力視為理所當然。然而最需要通訊的時候，往往正是通 訊設施失靈的時候。例如2010年初的海地大地震後數天內，當地的通訊大多只能靠救援機構提供的衛星電話。不過，就算只是 像停電這樣的普通事故，也會使手機通訊網失靈，讓我們的主要緊急通訊設備變成只會閃閃發光的紙鎮。
這類事故發生時，有個越來越值得考慮的選擇，就是建立「隨意網路」（ad-hoc network）。只要內建專用程式的手機等通訊 裝置位在彼此的通訊範圍內，它們就能自己建立隨意網路。網路中的每部裝置都兼具發送器與接收器的功能，最重要的是，它們還 身兼附近其他裝置的訊號中繼站，所以就算是距離遙遠的裝置也能通訊，只要位在它們中間的其他裝置能夠幫忙，就能像接力賽跑一樣，一 個接一個把訊息傳遞下去。換句話說，網路中的每個節點，不但能為自己收發訊息，也是他人訊息的傳輸管道。
救災只是隨意網路的可能用途之一。在任何建設固定基礎設施太慢、太難或太貴的地方，隨意網路都能派上用場。美軍已投資大筆資金設計這 種系統，以供戰場通訊之用。家裡有了隨意網路，客廳或辦公室就不必再拉一堆線路。缺乏寬頻建設的偏遠地區和低收入社區，可透過隨意網 路上網。有意研究樹梢或海底熱泉等微環境的科學家，也可以在他們想研究的環境遍撒感應器，而不必煩惱哪些感應器能接收彼此 訊號，或資訊如何穿越叢林傳到研究人員的筆記型電腦上。
隨意網路已經發展了30年以上，但直到近幾年，才在網路理論的進步之下，實現了第一個大規模實用案例。美國舊金山的40萬戶居民，在 新創公司Meraki Networks的解放網路計畫（Free the Net）下，以隨意網路技術連上網際網路。手機、電腦遊戲系統和筆 記型電腦裡的藍牙零件也是用隨意網路技術，讓裝置不用接線或手動設定就能互通。隨意網路也已運用在多種偏遠或不宜人居的環境，蒐 集低功率無線感應器回傳的資料。隨意網路要普及，還有些地方尚待突破，但已經逐漸有進展了。
隨時自我修復
隨意網路目前仍很少見。要了解為何進展如此緩慢，可以想想這種新方法和手機、Wi-Fi這類無線技術之間的差別。當你用普通手機打給 朋友時，只有手機到最近的基地台之間是無線的，定點設置的各基地台之間是透過龐大的有線網路來通訊；Wi-Fi之類的無線 區域網路，也都要靠固定的天線和有線通訊設施。
這種方法有優點也有缺點。傳送資訊需要電力，而典型的無線網路為了幫電池供電的裝置（例如手機和筆記型電腦）省電，盡可能把大部份通 訊負擔交給以電力網供電的固定設施。同理，無線頻寬是固定而有限的資源，傳統無線系統為了節省頻寬，大部份資訊也都是透過線路發送。 運用固定設施，才能在通訊需求最高的地方，建置大多數時候都很可靠的大型電信與Wi-Fi通訊服務。
然而運用固定設施的網路系統容易受停電及其他中央系統問題影響，導致通訊網路失靈，遇上這種情形，就算手機和筆記型電腦是好的也沒 用。相較之下，隨意網路有其獨特的強韌性，如果其中一部行動裝置沒電或關機，其他裝置會盡量修改網路結構來彌補消失的部份。裝置來來 去去，網路也會跟著不斷調整與「修復」。
不過這種自我修復的能力是要付出代價的。隨意網路發送資訊的方法必須很聰明，以便就算發送器與接收器中間有些連結在傳輸時中斷，還 是能重組出訊息。系統也必須判斷出把訊息傳給接收端的最佳方式，就算發送裝置不知道接收端的位置也一樣。最後，由於許多部 裝置可能會幾乎同時傳送訊息，隨意網路還必須克服訊息彼此干擾產生的雜訊。
【欲閱讀完整的豐富內容，請參閱科學人2010年第99期5月號】
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