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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，FON 與 Meraki 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 的背景是 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?‘ 簡報與論文的結論是，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，陳玉梅的質詢，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。

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在朋友的介紹下，知道了法國的 /tmp/lab 正在籌辦 Wireless Battle Mesh 2009。身為一個 OpenWRT 使用者，以及 802.11 Wireless Mesh Networks 的技術評估人員，一直都持續私下地嘗試不同的 Wireless Mesh Network 通訊協定的不同組合，希望能夠找到一組技術本質上最適宜 Urban Wireless Network 使用的方案。除了開放原碼的協定外，也有機會測試一些台灣廠商所自行開發的私有協定。

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Source: http://n0rg.org/wbm2009

不過礙於資源與時間的限制，只能作一些業餘程度的實驗，還沒有機會可以設定起不同的協定做效能評比。很高興可以聽到在法國巴黎，有一群人，實際的選用了三種不同的 Mesh Network 路由協定 OLSR, Batman 與 BABEL，並為三種不同的協定各自設定了 25 個節點進行測試。

其中 OLSR 與 BABEL 都是 Layer 3 mesh protocol，算是單純的 IP-based mesh routing protocol。在這個活動之前，我並不知道關於 BABEL 這個協定的資訊，據聞是巴黎第六大學 (Universite Pierre et Marie Curie, ‘Universite Paris 6’) 的 Juliusz Chroboczek 所開發，比較大的特色是 BABEL 可以同時支援 IPv4/IPv6 dual stack, 不像目前有些 Mesh Protocol 都僅能單獨支援 IPv4 或 IPv6。無法同時支援兩種 IP 協定。如 Batman 在 batman-adv 版本中才支援 IPv6, OLSR 則只能單獨支援 IPv6.

Source: http://n0rg.org/wbm2009

你若曾經研究過幾種不同的 Mesh Network Protocols，應該會知道由於協定的差異與不同演算法實做，常常造成 CPU、記憶體的耗損上有極大的差異，進而影響網路的延展性。另外，由於路由協定考慮的變數不同，有的協定容易造成非常容易斷線的狀態，或者由於考慮變因太多，使的路由的收斂時間變長，甚至因為路由中的黑洞問題，造成路由無窮迴圈。又或者，控制網路的封包過大、過多，結果造成網路上被控制封包佔據，傳輸效能不彰的現象。

即便上述許多現象可以透過演算的方式測試，但是更多時候，若能夠實際的架設一個實驗網絡，是最能夠進行效能校調，以及務實的進行效能評比的了。而 Wireless Battle Mesh 2009 的目的就是如此，為了能夠測試每一種協定的差異，公平的使用同一套 Linux 套件系統(BSP) OpenWRT 與同樣等級的硬體平台。

Source: http://n0rg.org/wbm2009

在 Wireless Battle Mesh 2009 Wiki 上的說明提到，本次測試使用的硬體有 FON Fonera, Linksys WRT54GL, Linksys WRT54GS v4, ASUS WL-HDD25 等。根據小道消息，Batman Adv 的效果比 OLSR 與 BABEL 都好一點，儘管這跟我期待的結果一樣，不過還沒看到數據之前，我自己也還無法信服阿。更多關於 Wireless Battle Mesh 2009 的圖片與影像紀錄可以於此找到。

類似的無線測試計畫，我還注意到柏林自由大學 (Freie Universität Berlin) 的 Distributed Embedded Systems (DES) testbed，目前建制了七十個節點，最終希望建制到一百個點。多種開放原碼的路由協定也都會被置入此測試平台中，目前利用此測試平台所研究的十六篇論文都已經發表在網站上。從DES Testbed 的相關研究一頁，我們看到有許多大學也曾經或正在設置過類似的研究平台。如 Leipzig Wireless Mesh Testbed, USCB MeshNet, UMIC-Mesh.net, 韓國 WiSEMesh(Wireless Scalable and Efficient Mesh network) 等。

其中部份大學的研發動力，也演化成社區的自治無線網路基礎，變成一個更廣大的使用者族群。或是像 MIT 的 Roofnet，脫離學術網路變成獨立的商業公司 Meraki Networks, 將技術商業化到全世界市場，算是相當成功的轉型案例。

另外一個我特別注意的測試系統是 ORBIT Lab (Open-Access Research Testbed for Next-Generation Wireless Networks)，這個系統有趣的是除了設定 20×20 的測試節點陣列，使用者可以利用終端端設定每一個節點要載入測試的作業系統磁碟檔案，也可以透過 API 控制、查詢每個節點的狀況。是我目前見到最先進的測試環境了，先前曾經找過國內的大學、研究機構，都還沒看到有機構投資這樣的測試環境。不愧是美國國家科學基金會花了五百四十五萬美金分四年所投資的 Networking Research Testbeds (NRT) 研究計畫阿。

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之前在講 Nokia S60 上的連線軟體時，曾經提到可以使用 HandyWi 來登入無線熱點如 FON 、中華電信 與 WiFly。

事實上，這些無線網路服務商的入口認證網頁中都支援 WISPr，WISPr 是由 Wi-Fi Alliance 所提供，由 Browan (Gemtek)、iPass 與 Nomadx 等公司所擬定。這個協定讓使用者可以於不同的無線網路服務供應商間漫遊，透過內嵌於網頁中的敘述，無線使用者可以透過 802.1X 或 UAM (網頁介面認證機制) 來自動登入，而不需要每次都手動打入自己的帳號密碼。(規格可於此下載)

行動裝置上有不少工具都支援 WISPr，如 FON 提供了 Symbian 連線管理員 與 iFON，社群裡面也有人開發了 CrYpToNyM Pocket FON Connecto。WiFly 則支援 Windows Mobile.

若你也時常帶著筆記型電腦到處跑，大約也會時常需要登入使用無線網路熱點。若你讀了 WISPr 的協定，應該會了解實做一個自動登入 UAM 是頗為容易的事情。只要幾行 Perl script 就可以搞定，就像我的這個小範例。當然網路上也有其他人以其他語言做了類似的軟體，如以 Java 寫的 FONnector。

若你使用 Firefox ，又常常在外面亂跑，不妨試試 Coova Firefox Extension，這是 David Bird 所開發的外掛。它會自動判斷目前網路是否需要登入，並自動使用你所輸入儲存的密碼登入網路。相當方便。


Source: http://coova.org/wiki/index.php/CoovaFX

這個外掛核心是使用 JRadius Project 中的 WISPr client，因此需要安裝 Java Plugin 才能執行。請記得在 “Edit/Preferences/Content/Enable Java” 選單中開啟 Java 喔。

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第一次看到 Whisher 是在去年年初的 Demo7 的相關報導，很多報導將 Whisher 與 FON 做比較。原因之一大約是因為 Whisher 的 CEO Ferran Moreno 是 FON 的早期主管，而且 Whisher 的總部也位於西班牙。

Whisher 的概念其實跟 FON 完全不同，唯一類似的功能是「免費分享網路」。不像 FON 為無線網路分享設計了硬體產品與後端的認證平台，Whisher 提供的是更算是無線網路資訊分享與群眾外包 (Crowdsourcing)工具，像是 Qon、優仕網無線上網地圖、JiWire、WeFi 等。

Whisher 的作法是提供一個連線軟體 (是用 Qt 寫的喔)，你可以使用該軟體掃描附近的無線網路，軟體會告知你哪些無線網路基地台已被註冊在 Whisher 系統上，若是使用密碼加密的訊號，你也可以透過 Whisher 取得使用密碼。

若你恰巧有一台自己的無線網路基地台，或者幸運的拿到存取無線網路的帳號密碼。你也可以直接透過該連線軟體將路由器資訊，包含簡介、地址、以及加密資訊(自動偵測)傳到 Whisher 平台上。

由於你根本不需要自建基地台，就可以註冊別人的路由器到資料庫中。因此我將其稱為好鄰居網路共享平台，任何想共用免費無線網路的人都可以試著來用這個系統。

由於 Whisher 並沒有針對硬體層級進行設計與調整，因此它並沒有辦法協助你分享網路。你還是會有使用傳統無線網路進行分享的風險，如頻寬遭到大量下載侵佔使用，或遭到冒用時無法查出當時是哪一位訪客所使用。

此外，在加密共享的部份，由於是透過資訊保密的方式分享密鑰，意思是雖然使用者透過密鑰連上加密網路，但是是軟體自行下載密鑰連線，使用者無法透過介面得知特定基地台的密鑰。但是其實既然 Whisher 是透過 Hook 方式設定網路介面，你依然可以試著攔截到軟體傳過來的密鑰。這是利用使用者的無知來達到安全的目的，是無法相信的。

3.0 版本的最大特色是，提供了須付費的商用無線網路連線接取功能。你可以先上 Whisher 網站購買點數 (稱為 WiFi Out)，而 Whisher 在掃描到商用網路時，也會列出使用的費率供參考，你大可直接點取後享受網路。Whisher 藉由與 WeRoam 的合作，目前已經可以支援 262 家不同的 Wireless ISP. 若你時常全球到處跑，這是一個便利無線接取工具。

前些時候也推出了給 Symbian 手機專用的軟體，若是可以增加我連上一些已經加密的無線網路基地台的機會，還蠻想安裝的呢。(目前已經過封測時間，所以軟體又無法下載使用了)

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這個波說得是最大的無線電波網路與最大的波浪舞。

這是 FON 與 BT 所辦的活動，FON 與 BT 在英國合作的 BT/FON 計畫目的是建立全英國的 “BT FON hotspots”，同時讓 BT 的用戶享受全球漫遊的權利，而且 BT 的用戶不需為此多付費，只需分享原有的 “Total Broadband” 頻寬。

為了行銷這個新的合作案，BT/FON 推出了一個新的行銷網站世界一級大波浪舞 (The world’s biggest wave.)，招集世界各地的人上傳波浪舞短片，網站並會兜成一個大波浪舞的影片。非常有趣。

除了那個波，還有這個波 (誤)，這位是知名英國肥皂劇 Hollyoaks 演員 Jennifer Metcalfe

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Meraki Networks 是一家我一直覺得有相當潛力的技術公司，這家由 Google 與 Sequoia 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.IN 與 B.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。