2019年2月11日

ICT4D:连接未连接的技术趋势

地区/国家:北美

贡献:亚历克斯·格林，维克多·希门尼斯

概述

2011年5月，联合国宣布上网是一项基本人权。虽然我们已经取得了巨大的进步，全球人口的53%仍然缺乏访问[1]。这是一个惊人的增长，相比1995年1%的人口有网络连接，但仍有40亿人没有网络连接。虽然75%的15-24岁的人可以上网，但在上网方面存在巨大的差异。离线人口最多的地区是非洲(75%)、阿拉伯国家(58%)和亚太(58%)。这些地区的排斥率更差妇女、农村人、穷人、文盲和老年人人口[2]。有几个原因决定了该服务的缺失，但供应端最大的挑战是所需的基础设施。在需求端数字素养方面，性别差距和负担能力仍然是重大障碍。在本文中，我们探讨了不同的趋势、项目、技术和倡议，重点是以一种具有成本效益的方法扩大和促进获取。

什么是宽带?

我们首先要讨论的是互联网接入的定义。什么服务和速度构成访问?最近中低收入国家(以下简称中低收入国家)接入率的增加，很大程度上是由于移动电话的迅速普及。网络接入正在继续扩大，移动硬件和数据计划的成本也在继续下降。这导致了一个增长率30-50%在过去五年中，低收入和中等收入国家的移动宽带订阅增加了[1]。2015年，皮尤研究中心发现中低收入国家的智能手机拥有率已达37%。

虽然在移动接入方面取得了巨大进展，但低收入和中等收入国家在固定宽带接入方面仍落后，只有6%的人口拥有超过10mbps[1]的宽带接入速度。如果不包括中国，这一比例降至1.6%。举例来说，在美国FCC最近将宽带的最低速度从4mbps提高到25mbps[4]，而印度已经宣布最低是2Mbps[5]。国际电联指定256kbps或更高的带宽符合固定宽带的研究[6]。追踪网络连接的国家和组织缺乏宽带的标准定义。符合宽带标准的速度因国家和研究的不同而不同。与此同时，互联网内容所需的带宽将继续增加，而较低的网速将限制人们可以使用的应用程序。例如，一部普通高清电影的容量是3-5GB。在256kbps的速度下，下载一个5gb的文件几乎需要两天的时间。另一个例子是视频聊天。Skype的视频通话需要128kbps，高清视频通话需要1.2 Mbps。如果向呼叫中添加多人，则每个流都会增加额外的带宽需求。

移动互联网渗透率持续增长高达85%目前手机基础设施覆盖的世界人口的[7]。虽然一些地区仍在使用2/3G技术，但大多数运营商都在逐步淘汰这两种技术2G和3G技术出来了[8]。随着4G/LTE覆盖范围在全球持续扩大，移动数据率持续攀升。目前,性能范围从2 Mbps到某些国家超过40 Mbps[9]。提出了5克性能标准[10]将提供超过100 Mbps。在这样的速度下，传统宽带和移动互联网之间的界限已经模糊。然而，实现这些速度将需要大量基础设施投资，而且需要增加互联网骨干网容量，特别是在中低收入国家。

这个问题

虽然在使低收入和中等收入国家的互联网接入更容易负担和使用方面取得了进展，但仍缺乏成果。由于大多数政府和组织对互联网接入的测量为256KB或更高，在可用接入的性能和带宽上仍有差距。只有6%的人口大多数发展中国家的网速都在10mbps以上。可靠性和性能可以极大地影响互联网的潜在用途。有直接的相关性为加强互联互通和积极的经济影响[2]。移动技术正在帮助低收入和中等收入国家通过降低基础设施成本扩大接入，但需要固定宽带可用性和骨干容量来减少服务质量方面的不平等。

老牌电信公司的传统做法无法让我们缩小这一差距。至少60%的未连接人口生活在农村地区[1]，这意味着人口稀少的社区和家庭不适合目前的城市和高度密集的定居点的商业模式。部署到农村地区有许多挑战，因为那里的低人口密度意味着基础设施成本更高，投资回报更低。从这个意义上说，最迫切需要的是找到解决方案，以最小的成本连接大量农村离线人口．低收入和中等收入国家在基础设施和最后一英里基础设施方面都需要大量投资和改善。解决方案的存在是为了解决我们面临的连接问题。我们需要政府出台政策，鼓励基础设施规划和投资、可持续的商业模式和培训，以提高数字素养。

传统电信供应商继续扩大市场和增加用户，但由于前面提到的一些后勤挑战，用传统电信基础设施扩大接入在经济上是不可行的。电信公司有一个每用户平均收益(ARPU)的统计数据。由于为农村地区服务的基础设施成本很高ARPU明显较低[11]。了解你的市场，发展一个可持续的商业模式以及政府政策，例如普遍接入基金，对农村宽带部署的成功至关重要。

互联网接入的两个最大经济障碍是基础设施成本和生活在服务不足市场的人们的收入差距。平价互联网联盟(以下简称A4AI)将平价互联网的目标设定为1gb，平均收入低于2%[12]。与A4AI类似，宽带可持续发展委员会将连接的目标成本定为总收入的5%或更低，但对于每天生活费不足1美元的人口来说，这是很困难的。不幸的是，互联网的普及速度正在放缓最新的A4AI报告．最初，预计全球将在2018年超过50%的门槛，但由于政府政策朝着错误的方向发展，以及高于预期的基础设施成本，时间线已转移到2019年[15]。尽管基础设施成本障碍可以通过创新和投资来解决，但收入不平等是一个复杂得多的问题。

那些试图减少全球互联网接入不平等的人，把大部分精力和精力都放在了基础设施上。虽然这是一个关键的组成部分，但当我们试图设计解决问题的方法时，需求方面的问题经常被忽略。虽然世界上85%的人口有连接选择[7]，但世界上只有不到50%的人在使用互联网。这其中有许多复杂的原因，但数字素养是解决方案的重要组成部分。中低收入国家建设女性的可能性要低13%拥有移动设备和文化问题和数字素养是[16]的重要障碍。我们再次纠结于什么是数字素养的定义。有衡量数字素养的框架但是，如果没有标准化，跨研究项目的数据就不可能发挥应有的作用。连接项目需要有数字素养的组成部分，否则即使可用性增加，我们也可能面临数字鸿沟扩大的风险。

技术发展趋势

虽然进入方面的障碍仍然存在，但进入方面已经有了显著改善。再次强调，这其中大部分是由于移动革命，但政府、企业和非营利组织都在共同努力提高可访问性。没有消除数字鸿沟的灵丹妙药，有各种各样的解决方案，包括技术创新、社区参与、政策和新的商业模式，都在试图缩小鸿沟。

电视空白

一种比较成熟的技术是利用电视空白空间(以下简称TVWS)，这是一种利用通常用于电视广播频谱低端的未使用频率的技术。TVWS在农村服务不足的地区具有吸引力，因为它的运营和资本投资低，使用时不需要范围和视线。由于TVWS的工作频率低于典型的蜂窝或无线网络，它可以穿过墙壁和植被长达25-35公里取决于无线电和视线[17]。TVWS在作为通信网络的骨干和最后一英里传输以及在偏远地区实现访问方面具有巨大的潜力。包括WhiteSpace联盟、微软研究院、国际电联、数字频谱联盟等在内的多个组织都在积极开展工作研究以及试点连接偏远地区的TVWS网络。

开发和部署TVWS技术的团队之一是克玛格．来自印度理工学院孟买分校的格拉姆·玛格正试图解决印度农村的“最后一英里”问题。印度理工学院孟买已经在超高频波段上设计了一个回程网络的原型，该网络将能够到达距离光纤主干5公里以外的农村地区或需要比目前技术提供的更高吞吐量的人口密集地区。他们目前在距ITT 100公里的范围内有7个村庄。利用未使用的频率将使乡村Wi-Fi网络集群或蜂窝信号塔延伸到更远的偏远地区，而无需额外安装光纤。

非洲也有几个利用电视ws技术的项目。已经有了试验南非，肯尼亚，马拉维，尼日利亚，加纳，博茨瓦纳，纳米比亚,坦桑尼亚．由于高速互联网普及率低，缺乏非洲普遍存在的基础设施，以及居住在偏远地区的人口众多，如果政策和成本问题能够得到解决，TVWS技术可能会改变游戏规则。

作为它的一部分4非洲微软研究院在非洲各地举办了15个TVWS试点项目。就覆盖面积而言，迄今为止TVWS技术的最大部署发生在纳米比亚．“公民连接”连接了三个地区委员会，包括纳米比亚北部的28所学校[19]。在肯尼亚，他们与Mawingu提供热点和家庭Wi-Fi接入，即走即付模式。太阳能基站还允许用户为手机或平板电脑充电。目前[20]服务中有超过400个热点。在南非已经进行了几次试验宗旨由微软，谷歌，IEEE和其他机构赞助，目标是连接学校与高速互联网。在南非的一项试验中，开普敦大学(University of Cape Town)将10所当地学校连接到高速互联网上。与林波波大学合作的另一个项目连接了林波波省的五所农村学校[21]。所有这些项目都以较低的成本提供2-10 Mb的互联网接入，带宽目前在大多数偏远地区是不可用的。

在美洲，大多数国家都进行了试验和部署。在乌拉圭，中欧计划与微软和6Harmonics合作，连接5所偏远的学校，并计划扩展到更多的学校[19]。哥伦比亚是拉丁美洲第一个调节TVWS2017年[22]。全球宽带和创新联盟将在牙买加连接农村社区[23]。在美国，有2340万人缺乏高速连接。从从怀俄明州到西弗吉尼亚州在美国，已经部署了几台电视服务，试图解决把互联网接入分配到人口密度低的农村地区这一最后一英里的问题[24]。

TVWS可能是连接通信网络到农村地区的最后一英里连接的解决方案。试验和实施目前在全球活跃。为了缩小当前的访问和性能差距，需要进一步的投资和政策工作来确定TVWS技术可以发挥作用的领域。

气球和无人机

随着传统市场趋于饱和，有几家技术公司进入ISP市场，寻求更多用户。谷歌、Facebook、微软和其他公司都积极地为未连接的人提供互联网连接，目的是为他们的基础增加更多的用户，并获得提供社会公益的好处。

字母的项目笨蛋一个项目是要创造一个高海拔的网络吗气球它们在平流层中飞行，通过LTE无线电提供互联网接入。Alphabet不直接提供这项服务。相反，他们与当地电信公司合作，作为现有蜂窝网络的延伸。这些气球由太阳能驱动，可以飞行近200天。每个气球可以为直径约40公里的地面区域提供服务，气球以集群[25]运行。

九龙计划几个试验从新西兰到美国。他们的目标是最终用300个气球绕着这40个气球飞行^th同时为南半球的偏远地区[25]提供互联网接入。他们与…签署了一项协议斯里兰卡为了扩大进入该国的渠道，他们最近部署了气球以应对该国的自然灾害秘鲁而且波多黎各那里的基础设施严重受损。在波多黎各，在基础设施修复之前，气球能够将20多万人连接到互联网上。Loon技术有潜力填补那些非常偏远、部署传统基础设施成本高昂的地区的蜂窝网络覆盖空白。

Facebook连通性实验室最初是在开发太阳能驱动的自主无人机，以与谷歌的Loon项目竞争。他们的Aquila无人机功能与Loon的气球概念相似，但它们能够动力飞行。当他们停止的时候内部发展在高空无人机上，该项目仍在继续与空中客车等合作伙伴合作。

虽然Aquila无人机吸引了大量关注，但Facebook内部的其他项目也产生了一些更有趣的技术。为了在无人机和地面站之间通信，无人机使用高数据速率激光器或毫米波收音机能够提供高达40 Gbps的双向带宽[27]。他们还开发了一种网络规划工具而且Terragraph一种专为密集城市环境设计的高频多节点无线系统。作为电讯基建项目他们也一直积极地发展OpenCellular，这是一个开源无线接达平台。

虽然谷歌和Facebook的尝试是雄心勃勃的，并取得了进展，但技术的发展，就像之前的许多其他社会影响项目一样，在影响方面有好坏参半的结果。Loon在灾区发挥了巨大作用，但这些技术中的大多数还没有走出实验室，就没有产生重大影响。

卫星星座

当Loon和Aquila试图提供从高层大气到偏远地区的接入时，其他公司则在寻求从近地轨道(以下简称LEO)提供互联网接入。基于卫星的互联网已经存在了一段时间，但延迟和成本总是限制了它的用途。然而，近年来，几家公司一直在计划或已提交申请实施卫星星座，以提供全球互联网。如果要对互联网连接产生影响，还需要克服巨大的成本、监管和协调障碍。

延迟，即网络请求传输到目的地所需的时间，将是卫星星座或任何其他连接项目成功的关键方面。延迟通常以毫秒为单位，你的互联网体验对延迟的任何增加都非常敏感。有几个因素决定了延迟。首先是物理距离和请求在媒体上传播所需的速度。例如，一个对E4C网站的请求，一个从你的手机发出的数据包，必须通过无线传输到手机发射塔，然后穿过因特网主干，然后到达目的地托管服务。所有这些都在几毫秒内发生，否则在终端设备上似乎要花费很长时间。传统isp(蜂窝网络、电缆、DSL等)理想情况下为大部分互联网提供低于50毫秒的延迟。即使有光纤连接，由于电缆[28]中二氧化硅的折射，你的速度也被限制在66%左右。这意味着，从旧金山到坎帕拉的数据包必须经过这样的物理距离，并且会有更高的延迟。决定延迟的另一个因素是你和你的互联网目的地之间由不同的供应商维护的所有基础设施和网络。 The more hops required or any bottlenecks in the path will cause an increase in your latency.

目前基于卫星的互联网的局限性之一，也是拟议中的LEO星座可能改变游戏规则的方面之一是延迟。传统的卫星isp处于地球同步轨道或地球同步轨道上，这些轨道比拟议的星座高度高得多，携带着更高的延迟。低轨道星座通过减少通信所需的距离地球表面来减少延迟。在星座建立后，现在有一个新的好处。如前所述，我们在地球上最快的连接通常是光纤，它们仅限于大约66%的光速[28]。在真空的太空中，没有这样的限制。当这些卫星在太空中通过网状网络进行通信时，它们将能够提供一个新的互联网骨干网。对于我们前面的例子，数据包不需要通过海底电缆从旧金山到达坎帕拉。相反，你可以直接连接到卫星星座或通过ISP，在真空的太空中穿越大部分距离，然后到达乌干达的一个地面站。低轨道星座有可能减少延迟，增加吞吐量，降低整体成本。

建立一个卫星星座仍然面临重大挑战，但所有这些好处和潜在收入正在鼓励几家公司加入竞争。本文不打算列出所有的竞争者，而是列出那些在监管接受度和原型设计方面走得最远的竞争者。

OneWeb可能是第一个生产的星座，在低轨道上有720颗卫星，并在FCC申请[29]中批准了多达1980颗卫星的后续部署。如果一切按计划进行，它们最初的推出将会提供服务阿拉斯加宽带在第一阶段，连接多达10万缺乏高速接入的人，整个星座将在2027年[30]之前在线。的第一次启动将于2019年初上映，届时将有10个OneWeb卫星在第一次发射中登上联盟号火箭[30]。OneWeb已经与Arianespace签订了20次额外发射的合同，每次发射将有34到36颗微型卫星，在首次发射[31]后每21天进行一次。如果生产、发射和实施的时间表保持不变，所有720颗卫星将在2020年初进入轨道。

到目前为止，OneWeb已经做到了筹集17亿美元资金为美元，但据估计，他们将需要30 - 50亿美元来全面实施星座[32]。假设他们能够克服财务障碍，还有一些技术障碍仍然存在。一是OneWeb不会实现satellite-to-satellite沟通由于监管方面的考虑[33]，这将在初始部署时启用一个新的Internet骨干网。相反，它们将依靠地面站系统进行下行连接。这是由于各国希望控制数据流，而不是星座的技术限制，因为卫星有能力，但硬件不会安装[33]。这一决定限制了延迟的好处，同时也对隐私、网络中立性和互联网自由产生了影响。

总部位于加拿大的Telesat LEO也在尝试部署一个低延迟的LEO星座。他们可能在OneWeb之前还没有投入使用，但他们是第一个投入使用的发射一个他们的原型进入LEO。他们有两个原型，优势1而且优势2，但他们的一个原型是2017年11月迷失因为联盟号发射失败通信卫星是仍未决定他们将与谁签约建造最初的卫星。他们计划最初部署117颗卫星，但根据业务理由、覆盖范围和吞吐量需求，该系统可以扩展到512颗。他们的目标是292颗卫星，使该星座具有全面的覆盖和容量。第二阶段的117颗卫星将于2020年开始部署，并将于2021年进入商业服务。

与OneWeb不同，Telesat打算实现卫星间通信链路这将使Telesat星座能够在太空中引导交通，而不需要通过下行站进入或退出。这颗卫星将比OneWeb卫星[36]更重，需要更多的发射，但如果他们能获得监管机构的批准，增加的功能将是一个竞争优势。其他竞争对手提起投诉但联邦通信委员会迄今裁定，公司应该能够协调轨道和碎片缓减，在现阶段没有进一步的监管。

SpaceX的Starlink可能是所有这些项目中最引人注目的，因为该公司的其他成功，以及其创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)的受欢迎程度和吸引的宣传量。SpaceX公司已FCC批准并计划向低轨道[37]发射4425颗卫星，以构建星链星座。两个原型,丁丁A和丁丁B该卫星于2018年2月发射，目前正在测试卫星、通信平台和下行地面站的设计。

Starlink计划于2021年上线，搭载800至900颗卫星[38]。为了完成FCC的申请，SpaceX将需要在2024年之前发射2200颗卫星，预计花费在100 - 150亿美元对于整个部署[39]。虽然这是一大笔钱，但与大多数竞争对手不同的是，他们拥有运载火箭来安排和协调这一巨大的努力。Starlink的目标是提供千兆互联网接入，每个用户每月低于50美元，延迟低于50毫秒。这个成本不包括下行站设备或天线，这导致了更多的前期成本，但这将与任何现有的互联网供应商非常有竞争力。

与OneWeb非常相似，Starlink将提供卫星间通信，为互联网通信提供新的骨干。虽然这还只是猜测，但他们计划在隐私和网络中立性方面比其他供应商走得更远。埃隆·马斯克声称星链服务将会无ip，提供端到端加密[40]。如果这些说法是真的，而且星座获得了必要的政府批准，它将提供比传统供应商更隐私和匿名的替代方案。在一个国家内设立一个实体下行站点仍然存在一些问题，SpaceX为了在该国境内运营，可能必须提供限制或访问权限。

低轨道星座可能是连接其余未连接星座的一个非常有吸引力的选择，但在成为合法的选择之前，它们有许多障碍需要清除，从技术、财务和监管方面。虽然这些都很难克服，但如果其中一个或多个星座实现，将会带来数千亿美元的潜在收入。如果政府和非营利组织与这些星座合作，我们可以利用新的主干来减少没有服务的人口数量，并降低成本。

虽然这些都是非常大规模的项目，但我们并不关注传统的电信供应商或试图推出或更新基础设施的政府项目，这些基础设施也会减少数量。现在我们将专注于规模较小的点对点、社区和离线项目，这些项目试图填补这些大型项目无法解决的问题。

网状网络

网状网络是一种硬件和软件的组合，它允许设备通过一个弹性强但价格便宜的点对点网络进行通信。它已被应用于社区网络和物联网中，用于小型低功率设备的通信。有几个项目试图使用不同的网状网络方法在没有基础设施的地区连接到互联网，在自然灾害期间保持连接，避免政府对互联网的审查，或在不需要使用互联网的情况下提供安全通信。在这个领域有几个项目或产品，我们将专注于硬件和软件两方面的解决方案。

有几家公司专注于低连通性环境下的网状网络硬件，其中最受欢迎的是goTenna网．这个小型硬件设备通过蓝牙连接到您的智能手机，并通过超高频频率向其他Mesh设备广播。网格设备有大约6.4公里的点对点范围，在密集的城市地区大约0.8公里的范围。电池正常使用约24小时，充电约2小时[41]。您可以在一个没有连接的区域，只要在另一个Mesh设备的范围内，您仍然可以发送消息、语音通信或紧急请求。您的消息将通过最多三个设备传输，并直接通过goTenna的消息传递服务发送给您的团队中的某个人或外部。

goTenna Mesh在徒步旅行和背包客社区中非常受欢迎，但在救灾或发展环境中使用它存在一些问题。网格装置的灵感来自飓风桑迪造成的基础设施破坏，所以他们会得到参与回应灾难性的玛丽亚飓风波多黎各．他们计划部署多达300个网格设备[42]，试图建立一个网状网络，将联邦应急管理局的资源、当地应急人员和城市官员连接起来，以协调应对工作。有报道称部署方面的问题在美国，只有大约80台设备交付，该公司还没有对问题[43]做出回应。

有类似的设备与goTenna Mesh，如Beartooth，它有非常类似的功能但还包括对讲机、手机充电功能和内置GPS。十四行诗是该领域的另一个竞争对手，但它仍在开发中。

所有这些设备都有潜力在非电网地区提供连接，但它们都有局限性。目前的目标市场是户外和背包旅行爱好者，所以价格超出了低收入和中等收入国家中大多数没有服务的人群的承受能力。他们还面临着缺乏标准的问题。没有一个产品是可互操作的，这意味着必须有一个已建立的设备网络来提供连接。这只会增加建立一个强大网络所需的成本和协调。这项技术是创新的，但它可能需要更多的时间来开发，看看它是否能通过早期采用者阶段。

PNK，即便携式网络工具包，是几个社区组织为应对飓风桑迪而开发的另一个解决方案。PNK是一个开源项目，由现成的组件组成，使社区能够构建无线网络。组件价格从500美元到3000美元不等，这取决于你的需求[44]。该套件可灵活部署与太阳能电池板或备用电池，并可联网在一起提供更大的航程或吞吐量。他们开发了说明和配置，使部署更容易，因此有基本计算机技能的人可以部署和支持套件。解决方案有两种在线和离线功能．如果网络失去与互联网的连接，它将进入“孤岛”模式，允许用户在发生自然灾害[45]时继续通信和协调。支持PNKgo的团体也有群众资助的回应波多黎各灾难在圣胡安部署了两个pnk，并培训5名居民建立和支持[46]网络。

Libremesh而且Librerouter阿根廷的项目是从哪里来的Altermundi．他们的目标是为社区网络开发一种硬件和软件解决方案，同时使其易于设置和维护。Libremesh可以继续运行下去硬件允许您使用您所在区域的可用设备。Librerouter仍在开发中，但已经开始了实地测试．

其他几个基于软件的网状网络项目正试图弥补网络连接的缺乏，或颠覆政府对互联网的控制或审查。这些解决方案中的大多数都是试图用现有硬件解决问题的开源项目。

RightMesh正试图创建一个分散的无线网状网络，利用WiFi、蓝牙或WiFi直接允许任何支持Android或JAVA的设备通信，网络提供端到端加密[47]。他们正试图建立一个点对点网络，可以在没有传统互联网基础设施的情况下路由流量。节点在与互联网断开连接的情况下也能够进行离线通信。RightMesh依靠以太坊网络提供唯一的身份，令牌将允许经济激励，为网络[47]提供资源和连接以及市场。

RightMesh有潜力，但他们也面临着巨大的挑战。他们的ICO筹集了3000万美元，初始估值为每个代币1美元，但现在代币价格下降了95%来自哈里发国．整个加密货币市场正在遭受损失，导致估值大幅下降。它们仍依赖于它们试图取代的互联网供应商，而这些供应商可能会打击用户转售其服务的行为。如果没有离线功能和基于代币的支付，它们本质上就是一个没有合作伙伴的蜂窝MNVO。此外，还有大量的开发工作要完成网络和应用程序，以提供使他们能够克服这些障碍的价值和功能。

薮猫项目是南澳大利亚阿德莱德弗林德斯大学的一个开源项目，由Paul Gardener-Stephen发起。它利用你手机的WiFi连接来创建一个网状网络，允许你打电话，发短信或共享文件，而不需要传统的手机服务[48]。这个申请是在尼日利亚受审在2012年。从经验的反馈中，他们继续改进软件和内建安全协议．他们还开发了一种硬件网格扩展器解决一些电池和距离限制[49]。软件网状网络的一个典型限制是，它需要internet连接来安装应用程序。在大多数灾难中，您可能会失去连接或有限的连接来安装软件。通过允许您将安装从单个电话共享给其他人，多次尝试解决此限制。这将使你能够建立你的网络，只要一部手机之前安装了应用程序。

布瑞尔·罗有一点不同，他们正在创建一个弹性安全的点对点网络，关注隐私。Briar是一个开源项目，它创建了一个android应用程序，允许用户传输消息蓝牙、WiFI或Tor如果连接到Internet[50]。他们的目标是防止政府或企业的审查、监视、网络中断，并在自然灾害期间实现通信。目前你只能传输消息，但他们计划在未来增加数据传输[50]。Briar的一个独特之处在于，它需要你亲自与联系人建立联系，或让一个值得信任的同伴促进两个现有朋友之间的联系，以消除中间男人攻击[51]的可能性。

网状网络有一个明确的利基，这是其他解决方案无法轻易解决的。它们通常不能很好地扩展，特别是当它们依赖网络效应向新用户传播时。网络的价值依赖于已经在网络上的用户数量。在一个网络能够建立起临界数量的用户之前，它将会衰落，因为功能是有限的。这些解决方案的去中心化特性是它们最强大的特点之一，但它很可能面临来自限制应用程序使用的国家的抵制。

社区网络

社区网络几乎和互联网存在的时间一样长。他们通常使用开源软件并开发自己的硬件，或者使用商用硬件以避免厂商锁定。在互联网服务提供商缺乏服务或缺乏竞争的地区开展业务，世界各地的这些集体组织正在合作解决各自的连接问题。他们还通过发布他们的代码、文档和规范与他人分享他们的知识。我们努力强调各种各样的社区网络和世界各地低收入和中等收入国家使用的技术。

Zenzeleni是南非曼科西社区经营的合作社。西开普省大学协助Zenzeleni，他们与部落当局合作设计和部署网络。他们提供语音、数据和手机充电服务。居民支付传统电信公司大约一半的费用，所有的钱都留在社区。居民可以在社区内免费打电话，Zenzeleni有伙伴关系，并获得了连接外部网络的许可。网络利用土豆网，这是提供家庭连接的低成本接驳点[53]。他们计划升级到新版本的网格土豆，进一步将网络扩展到所有的曼科西村庄，并在未来的网络升级[54]中添加WiFi呼叫功能。

Rhizomatica是一个帮助墨西哥农村社区isp的非政府组织。他们建立了一个网络，向16个村庄提供蜂窝网络。与Zeneleni类似，土著社区被允许使用不分配给传统电信公司的频率。Rhizomatica发表了完整的代码库而且文档开放源码，以便任何社区都可以构建它并从中学习。对于硬件，他们发布整个材料清单．例如，他们使用NuRAN无线GSM LiteCell作为基站[56]。爱马仕是由Rhizomatica公司开发的一个利用高频无线电的项目。高频是业余无线电运营商通常使用的频率，但他们将其与蜂窝BTS解决方案一起使用，以提供语音和文本通信[57]。Hermes正在帮助社区在没有传统电信或卫星供应商的情况下建立回程网络。

2011年，Rhizomatica和其他合作伙伴一起成立了土著社区电讯简称为TIC AC，是一个与政府合作管理土著社区网络[58]的非营利组织。TIC AC公司因使用频率空间[59]而面临来自墨西哥电信监管机构的法律挑战。他们现在正考虑提供基于卫星的互联网和电话服务，以绕过传统电信提供商。

还有其他一些成功的社区网络的例子。在美洲有改变的描摹来自阿根廷,Ik ' ta K ' op在墨西哥恰帕斯，网络波哥大在哥伦比亚和Coolab在巴西。互联网协会有一份很棒的报告非洲社区网络详细介绍了在非洲建立一个社区网络的细节，并使其可持续发展。他们还列出了非洲目前或过去的30多个项目。

所有这些都是社区合作解决最后一公里问题的好例子，因为政府或公司没有经济激励来投资。这些项目不一定要规模化，但也不需要规模化。他们在当地社区解决问题，并与他人分享这些信息，以便每个人都能根据当地情况调整解决方案。

离线网络

这似乎违反直觉，但对于那些无法使用传统基础设施或负担不起连接成本的地区，有几种解决方案。它们更像是一种权宜之计，但对于计量数据计划和社区网络或学校设置，它们尤其有效，因为在那里您可以免费下载一次信息并多次访问它。

几个项目，比如瑞秋，Kiwix而且Internet-in-a-box，正试图填补这一空白。它们是开源的，将免费提供的内容和教育工具与硬件结合起来，使建立离线实验室变得容易。这些解决方案已在世界各地得到应用，以解决负担能力、审查制度和教育资源缺乏的问题。

的KiwixProject还有一个离线阅读器，几乎可以在任何设备上运行，允许你在上网时下载内容，但稍后再阅读。Mozilla有一个类似的应用程序，口袋里，可以启用相同的功能。这些应用程序允许人们利用免费或低成本的热点，然后在他们想要的时候使用内容。

这些项目非常有用，我们需要继续开发功能，但这些都是暂时的解决方案，因为我们要继续减少不连接的个体的数量。与下载速度上的差异类似，互联网的缓存版本并没有消除数字鸿沟。

结论

正如我们所展示的，在连接未连接人群方面取得了惊人的进展，但我们不能允许这一进展放缓。现有的技术已经足够成熟，可以解决这些问题。我们需要的是创造性的解决方案和进步的政策，以及政府、非营利组织和企业之间的合作与协调。

蜂窝网络覆盖了世界上大部分的人口，但超过一半的人被排除在数字革命之外。我们必须继续解决与基本获取有关的问题，但我们在这样做时需要考虑到一项总体战略。政府需要在频谱分配和基础设施投资方面更加进步和透明。技术在不断改进，变得更容易负担，但仍然存在数字素养、年龄和性别平等的问题，以及在我们当前覆盖范围以外的未得到服务的人群。

参考文献

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