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HERMES 无线电实现远距离语音与数据通信 -- HERMES radio enables voice and data communication over vast distances

短波无线电正在借助一项名为赫尔墨斯(HERMES)的新技术获得安全数据升级。这种依托电离层传播的通信方式以往多用于语音广播,如今新协议将引入加密数据链路,使设备在缺乏地面网络时仍能可靠传送信息。

正文

短波无线电能把地球上某一地点与几乎任何其他地方连通,所需基础设施极少。但它也有缺点,其中一个显著问题是:与卫星通信不同,短波传输数字数据的速率通常只有每秒几百比特。

Peter Bloom 创办了一家非营利组织,为偏远社区提供数字数据速率远优于其他方案的短波电台。插图:Stuart Bradford

Image 2: Lucas Laursen

Peter Bloom 是 Rhizomatica 的创始人。这家总部位于费城的非营利组织开源了一套数字短波无线电设备,名为「高频应急与农村多媒体交换系统」(HERMES)。该设备工作在高频(HF)频段的 3 至 30 兆赫,其数字调制解调器 Mercury 也是如此。Rhizomatica 的员工前往孟加拉国、巴西、厄瓜多尔等国的偏远地区,用 HERMES 帮助当地人连接世界。

Image 3: Two men in dark blue shirts watch SUVs being put together on an assembly line.

Image 7: Image of a book cover featuring a head-on view of a yellow sports car.

Bloom 与 IEEE Spectrum 谈了 HERMES 如何为短波无线电带来更高的数据速率和加密。

Image 8: A yellow sports car is parked in a restaurant parking lot next to a boxy white vanlike vehicle.

Image 9: A portrait of a smug-looking man with thinning hair, lit from the side, and wearing a black shirt.

Image 10: Two pictures, each showing a bespectacled man.

Image 11: A boxy white vehicle is seen with its front hood raised.

Image 12: A two-seat yellow roadster.

Image 13: A man wearing white sneakers and blue jeans stands next to a yellow roadster with a bright red dashboard.

HERMES 如何连接偏远地区?

Image 14: A smiling man in a striped shirt stands next to an electric motor.

Image 16: Four men cluster around a partially build yellow roadster.

Peter Bloom:我们把电离层当作卫星——或者说镜子——来在极远距离上传送信息、语音和数据。我们使用输出约 20 瓦功率的小型电台,可以相当可靠地建立两台电台之间 400 至 600 公里的链路。我们说的是那些难以到达、不容易铺设地面基础设施的地方。

Image 17: A black two-seat roadster.

Image 19: A balding man in a blue sweater with light stubble on his chin sits under an engineering drawing of an electric roadster.

HERMES 能发送什么基本语音电台不能发送的内容?

Image 20: Industrial robotic arm with cable management system and flexible energy chains

Image 21: Numbered diagram of a flexible robotic arm with segmented joints and components

Bloom:HERMES 是一套软件栈——一组协同工作、以便通过 HF 发送数据的程序。它几乎可以发送任何文件,无论是照片、电子邮件还是语音备忘,都当作文件发送。它就像一条架在 HF 上的数据管道。

Image 22: LED sign reading “YUNNAN UNIV” with two sets of wires and battery packs below.

为什么发送文件和数据比只用语音更重要?

Image 24: A man wearing a green T-shirt and blue jeans stands at a table with a keyboard and a cup of coffee staring at a computer monitor.

Bloom:紧急情况下,人们会通过 HF 发送经纬度,说「我在这里」。如果有清单、零件表、远程医疗需求,也需要能通过 HF 发数据——我们有什么、需要什么。与其在空中把它读出来,直接发送文件容易得多。照片也一样:如果需要某地遭非法伐木的证据,我们可以让人直接通过 HF 把照片发过来,而不必花好几天沿河下去把照片送到该去的地方。

Image 25: A man with a goatee wearing a blazer stands next to a bench with printed circuit boards and computer monitors.

Image 26: A blue SUV is seen from a head-on perspective. At the top center of the windshield is a small trapezoidal enclosure containing a lidar unit.

为什么内置许多国家业余无线电法规不允许的加密?

Bloom:各国针对业余无线电操作员的加密法规各不相同,所以加密完全可选,可开可关。我们做加密的原因是,一些合作方身处非常敏感的地区,不希望发出的信息被人轻易截获并用来对付他们。

HERMES 产生了什么影响?

Bloom:我们一直在孟加拉国与手工渔民开展试点项目,有 10 到 11 艘船装了 HERMES 系统。安装后不久,其中一艘船在孟加拉湾离岸 100 到 200 公里处发生机械故障。他们发出了 GPS 位置和求救信号,并成功协调了对船员和船只的救援。那是 HERMES 实际发挥作用的一个非常棒的时刻,我们为此非常高兴。

这篇文章发表于 2026 年 10 月印刷版,题为「Peter Bloom」。

评论

社区肯定 HERMES 项目为应急通信提供新思路,但多数人质疑其在业余无线电频段使用加密的合规性与硬件可靠性,并认为商业卫星服务更适合生死攸关场景。

认为业余无线电加密不合法且与兼容火腿相矛盾

  • 许多国家业余无线电法规禁止隐藏消息的加密,项目声称兼容火腿却内置加密,两者本质冲突。(较多人) > 兼容火腿无线电却又加密,这两样根本不搭。(@LennyHenrysNuts)

认为紧急场景应优先商业卫星服务而非业余无线电

  • 对于远洋捕鱼等生死关头,Garmin/Iridium、Zoleo 或手机直连星链等商业服务更可靠,全球多数地区可及性更好。(较多人) > 若是生死攸关,比如远洋捕鱼,你大概需要真正的商业服务。(@jnotj)

认为项目硬件脆弱且速率低不宜作关键通信

  • HERMES 本质是树莓派加屏幕和 SDR 终端,用于应急应用硬件略显脆弱;最高速率仅 3kbps,适合邮件而非互联网。(较多人) > 它本质是个 SDR 套件,用于应急通信应用乍看硬件有点脆。(@wmchen)

赞赏项目为弱势群体提供弹性通信

  • 将弹性通信技术交到全球南方最需要的人手中是酷想法,且已成功用于紧急求救案例。(少数人) > 这是把弹性通信技术送到全球南方急需者手中的好方法,且已成功用于紧急求救。(@wmchen)

有价值的补充

  • 业余无线电已有类似 FidoNet 的存储转发数字包系统,本项目可能仅增加了加密层。(@ck2)
  • 法规虽禁隐藏加密,但哈希、签名等允许;立法者甚至允加密控卫星,签名可解决多数问题。(@BlackRabbit1)
  • 该系统可配合 Reticulum 创建支持多种媒介的网络。(@Panda_)
  • 项目名源自古希腊信使神赫尔墨斯,罗马对应墨丘利,呼应通信属性。(@throw0101c)
  • 类似概念有 WinLink,即业余无线电上的电子邮件类比,被水手使用。(@wmchen)