這篇文章是 2008 年第三季思考所謂 Shared Infrastructure 的可行性,所整理,草稿寫好至今,一直沒有刊出。現在稍加編修後釋出。文中部份資訊可能已經失真,一些試算表與見解並未完整揭露,敬請見諒。

2008 年中,曾經研究過 CWIRP 的 Amelia Bryne Potter 與 Ryerson University 的 Catherine Middleton 於 2008 年六月在 國際電信協會雙年會所發表的一篇論文,Is it Good to Share? A Case Study of FON and Meraki Approaches to Broadband Provision

這論文主要是分析 2008 年時市場上兩個主要的經營「user-generated」無線網路基礎建設 (Shared Infrastructure) 的公司,FONMeraki 的經營策略與模式,並判斷這兩家公司的策略是否可以確實經營一個良好的公眾網際網路服務。

CWIRP 的背景Infrastructure Canada 所贊助的研究計畫,主要研究方向是

  • 共享型無線網路基礎建設 (Shared/Publicly-owned Infrastructure) 或 管制型無線網路基礎建設 (controlled Infrastructure) 的相關理論
  • 加拿大現有的公眾 ICT 基礎建設計畫研究
  • 關於基礎建設的佈建 (deployment)、技術選擇 (technology choice)、 創新 (innovation)、投資 (investment)、管理 (governance), 採用 (adoption) 與使用 (use) 的不同模式與最佳作法。
  • 共享型無線網路基礎建設的公眾利益等
  • 對於共享型無線網路基礎建設的宣傳與維持應實施何種政策與支持

基於上述的課題,CWIRP 過去已經發表三十多篇論文,主要的形式都是深入的案例探討。

而這篇 ‘Is it Good to Share?‘ 則是深入的討論了 FON 與 Meraki 兩家公司的佈建策略與實際網路服務的狀況。 此論文中的論述幾乎全數引用網路上的片段對話,並未實際進行測試與觀測,論文結論值得參考,但稍嫌主觀。

可取的是論文中以下述幾項標的作為評斷標準

  • 可用性 (Usable)
  • 有益性 (Useful)
  • 可靠性 (Reliable)
  • 高品質 (High quality)
  • 持續性 (Sustainable)
  • 佈建普及性 (Ubiquitous)
  • 安全性 (Secure)
  • 費用普及性 (Affordable)

這篇 ‘Is it Good to Share?簡報論文的結論是,雖然這兩家公司所使用的策略可以在中短期間內建立起網路,但是無法提供一個穩健 (robust)、可靠 (reliable)、與高品質 (high quality) 的基礎建設。同時 Meraki 相對於 FON 似乎較為成功,主要是可用性相較之下較高。而 FON 由於持續其商務模式的前景不甚明朗 (沒有人可以於目前評斷),很可能造成網路的未來維運出現變數。

這篇論文點出一個現實,無線網路基礎建設最重要的就是可靠性與有益性。

另外一個問題是,即便採取相對較容易擴增搭建的 Mesh Network 技術,還是要先克服基本的密集度。以 FON 與 Meraki 所使用的 WiFi 技術,礙於 802.11b/g 的規格限制與 ISM 無線電頻譜的功率問題,在都市內受限於建築物的屏蔽,即便從馬路一邊傳到馬路對岸,很大可能無法取得直線視角 (Line of sight),受到建築物的干擾而產生繞射或多重路徑的干擾,以及功率的限制,也讓無線訊號無法傳到較遠的目標地。

除了安裝位置外,即便社區內有相當多居民達成共識,願意將基地台搭設於屋頂或其他收訊良好的場所,藉由專業的無線電訊號測量、評估與安裝設定,來提高可用性。但依然還有其他的問題,包含了調解頻譜分派 (Spectrum assignments)、網際網路路由器數量與 Mesh Network 的最佳配置等等,這些問題影響了傳輸節點隨時可能失效的問題,也很容易造成網路的可靠性大量下降。

我實在認為,由於一般的無線網路機制的技術瓶頸,再純粹依賴住家或一般網際網路者,著實難以建立這樣的網路。WiFi 用於家用網路是一回事,城市級規模,則需要些專業規劃,或更強的 RF 自動化調適機制。依照目前大城市如北市、香港、東京的頻譜擁擠程度,你實在無法預設將機器開啟它就會自動運作的情境。

這種技術上的瓶頸可以從實例中看出,例如 WIFLY 與 FON 在台北市的網路系統。

根據 2007 年 10 月林奕華議員在市議會的質詢中,他引用了自己的使用經驗,與 PC Zone 的論壇討論,指稱「WIFLY 品質使用極差」,甚至會因為網路品質太差,而脾氣暴躁犯了憂鬱症。

另外,根據 TWNIC 在 2007, 2008 年的研究報告,在 2007 年的台灣無線網路使用調查報告,大約 1/4 的使用者使用過無線上網 (此為廣義無線上網使用者,即包含 WiFi 與 3G),使用者最關心的則是「擁有無線上網設備」、「上網設備輕便」、「上網設備普及化」及「戶外及室內皆可無線上網」。

2008 年的調查,一般民眾的使用則向上成長成 36.33%。「搜尋資訊」、「瀏覽資訊與網頁」和「收發電子郵件」是最常使用的功能。線路不穩、連線品質不佳是目前無線網路使用者最常遇到的困擾,有趣的是,這份調查中一般民眾對於無線網路品質的滿意度高達六成,而網路受訪者的滿意度只有 26%。使用者會使用無線網路的地點是「咖啡廳、餐廳、速食店」、「捷運站、機場、火車站」及「家中」。

從近幾年來歐美大量 Municipal Wireless Network 失敗案例,如 EarthLink, MetroFi, Kite Networks 很明顯的看到沒有健全的營收現金流,單靠廣告,或者少量的使用者,實在難以支持膨大的網路建設成本。如加上台北 WIFLY 的案例,安源投資了十一億,但卻換了差異極大的營收比例(更別說更早一點北中南各地陸續成立但皆以失敗結尾的鄉鎮區域性無線網路服務商),根據 2009 年 10 月 5 日,陳玉梅質詢,WIFLY 的使用量已經低到變成網路鬼城的程度,營收顯然不會太好看,我相信無法滿足基本的營運成本。

若要營運一個 Municipal WiFi,降低資本支出(CAPEX),財務才能早日支持營運成本 (OPEX),從這個角度來看,Shared Infrastructure 是最有機會的。

再從台灣市場的潛在使用者來分析,2010 年全台的 WiFi 網路使用者大約有 460 萬人 (3G 則有 215 萬人),台北市則約有 75 萬到百萬之間,若操作得當,應該還是有機會支持一個 Shared Infrastructure 的 Municipal WiFi 網路系統的營運 (但大概不會賺好幾倍就是),要賺錢還是得有其他營收項目。

根據上述的幾點市場數據,針對 Shared Infrastructure WiFi ,我猜想會有幾個作法 (除了台灣之外,其他大都市的策略可能略同)  –

  1. 透過電信商補貼進入家用用戶。僅提高普及度,商業模式可能為硬體與基礎建設服務費用
  2. 針對咖啡店、餐廳、速度店,提供電路免費,收費之無線網路服務。商業模式為拆帳或硬體銷售費用,後端支援之服務必須完備,如試用卡、客服機制務必完備等。
  3. 一新網路管理後台,提供即時的智慧型 RF 管理、維運機制。透過一般銷售通路或代理商進入市場。商業模式為拆帳或硬體銷售費用。

備註: FON 近年已經營業範圍,將重心專注於有無線網路付費習慣的歐洲區域,主要通路為電信營運商,利用搭售與拆帳方式取得網路擴展速度與增加營收,主要使用者為家中有無線網路需求者,漫遊上網顯非主要需求,新有產品已經終止初期的大幅補貼模式,再經過大幅的削減營運規模與成本後,已達到營收平衡。至於 Meraki 也更改售價策略,專注於提供商業化 Mesh Network 解決方案,甚至做了一些措施,將客戶綁死在他們的收費平台上。因此有衍生的其他商業機制替代如 Open-Mesh 等。

上週看到 Sonic.net 執行長 Dane Jasper 的 Blog 提到 Sebastopol 鎮議會終止與 Sonic 在去年十一月所簽下的合約 (Sebastopol voids Wi-Fi contract),原因是居民認為佈建無線網路會造成電磁波過敏之類的健康問題。這一小群居民聲稱,無線電波會造成他們身體不適、有頭痛、失眠、疲勞等症狀。他們更聲稱電磁波所造成的熱量會嚴重傷害人體。然而一般的行動電話與無線網路設備所產生的熱能完全是電池與主要運算元件所發生,根本不是 RF 所造成。世界各地都有這樣的激進小眾組織,到處抵制無線技術的佈建。

Sebastopol 鎮議會的這項決議造成 Sonic 的 Mesh WiFi 計畫嚴重受挫,Sonic 是加州的 xDSL ISP ,Mesh WiFi 計畫是在舊金山一帶提供搭售 Meraki 產品,搭配 Sonic 的 xDSL 上網方案,Ethernet switch + Meraki mesh wifi router 售價只要 30 USD。目前於 Sebastopol 覆蓋率已經相當高,每日可以服務 250-300 位使用者,服務範圍包含 Santa Rosa 部份區域, Petaluma, Airport Express 巴士以及舊金山灣區的某些地方。

諷刺的是 Sebastopol 鎮也是知名出版社 O’Reilly 的所在地,該地聚集了對技術高度認知的 Geek, 以及對科技技術極度反感的居民。這群深切關心個人健康的人們,總是訴求只要周圍有基地台或無線網路設備,就會造成不良的生理反應。縱使經過雙盲測試,這些患者的症狀根本不是因為電磁波所引起,但是他們卻持續相信禍因是電磁波,也因此感染更多人的相信這樣的謠言。

另外一個危言聳聽的把戲就是引用不科學的數據論文,台灣以陳椒華教授為首的環境保護聯盟與主婦聯盟環境保護基金會等環保團體也常犯這種毛病(最近又創了台灣電磁輻射公害防治協會),除了使用不正確的數據資料外,也常引用所謂 Junk Science,時常是引用一些臆測或不具名的研究報告。最近的一個經典報告是 Bioinitiative Report,這份報告看似邀請了眾多學者專家,並且做出長時間暴露於電磁波下會導致腦瘤風險,建議降低電磁波法規限制結論。這篇研究看似是有系統的具體研究,不過若深入閱讀主編 Cindy Sage 的演講與報告,就會發現其實報告是基於引用大量二手文獻所作成,並非第一手研究,這顯然又是另外一篇善用人性恐懼弱點的危言聳聽之作。

基本上,我對電磁波或無線電波的安全性存疑,畢竟一直在無線相關產業工作。但是我只相信科學的研究,而不是杞人憂天的無知恐懼訴求,否則連無線網路路由器會像機械公敵般佔領地球這種謠言都會出現喔。

Meraki Networks 是一家我一直覺得有相當潛力的技術公司,這家由 GoogleSequoia Capital 投資的新創公司,背後團隊主要是來自於麻省理工學院 roofnet 計畫,Meraki 等於是將創辦人兼 CEO Sanjit Biswas 在學校所研究的技術商業化。這項技術被《大眾科學》(Popular Science) 選為 2007 年百大發明。

雖說 roofnet 背後所使用的技術協定為 ExOR,但商業化的 Meraki 的長處是提供了一個非常簡易使用的系統與管理介面 (Dashboard),大幅降低架設 WiFi Mesh Network 佈建的障礙。相較於架設一個單一的無線網路基地台,透過增益天線涵蓋單一區域,使用 Mesh Network 遠遠可以提供比較好的品質跟覆蓋率,也因此吸引眾多想搭建免費網路給貧困住宅區使用的人採購 Meraki 。

Meraki 也在舊金山一帶推動了一個免費無線網路服務,原本是只贈送 500 台設備,大約可以覆蓋兩平方英哩的市區,而在最近從風險投資 (venture capitalists) 業者取得兩千萬美金的增資後,Meraki 決定再免費贈送一萬到一萬五千個路由器 (repeaters),以便可以覆蓋剩下的整個舊金山市區。如此對舊金山市政府而言,可以接續去年稍早被 EarthLink 放棄的全市無線網路佈建計畫,不過相對的,Meraki 與政府部門將會面對招募自願者的難關。(新聞出處: Startup promises free wireless web in SF by Michael Liedtke of Associated Press. 中文: Meraki接棒在舊金山推動免費Wi-Fi網路)

雖然 Meraki 成功的增資,但是他們所面臨的營收挑戰將更艱鉅。Meraki 在去年(2007) 十月時,更改了一次銷售模式,早期版本的產品被改為 Legacy 模式,並失去增設額外熱點的權利。而新的產品線被改為標準、專業版與運營商版本。標準版本的銷售跟原本的版本一樣,只是登入頁面多了廣告,而無廣告版本等級的產品稱為專業版,每台價格從原本的 USD 49 漲到 USD 149 元,足足多了一百元美金。也難怪早期的使用者跳腳抗議

根據 Daily Wireless 的報導(Meraki Jacks Up the Price),標準版失去帳號管理功能、自訂登入首頁功能等等權利。也難怪 Michael Burmeister-Brown (co-founder of NetEquality, NetEquality 現在是 One Economy 的一部分) 要推動一個新的計畫 Open-Mesh,不是要跟 Meraki 打對台,而是彌補被 Meraki 棄置的那塊需求。NetEquality 其實也是利用 Meraki 為貧窮區域建立免費無線網路,現在必須找到一個替代方案取代 Meraki。Open-Mesh 的計畫方向,包含提供一個廉價的硬體設備、無廣告的系統,且基於自由軟體的軔體。最重要的是提供一組 Dashboard 管理功能,以便於管理無線網路。

目前 Open-Mesh 的硬體是 Accton MR3201a ,主要後端技術則是 RO.B.INB.A.T.M.A.N,目前網頁所能提供的管理功能還相當陽春,但是目前規劃的功能還頗誘人,希望可以早日實做完成。