这两天一直都在关注汶川地震的事情，截止到目前为止，政府宣布已经有超过一万两千人遇难了。在中国人命不值钱，所以对新闻上时不时爆出的死人事件，早已是司空见惯，总觉得死个几十几百号人没什么了不起的。可是这一次面对这么一个惨重的伤亡，心里很是吃不消。在网上看新闻的时候，有好几次鼻子一酸，眼泪就要掉下来了。地震发生后的很长一段时间，位于震中的几个县一直杳无音讯，那种“难不成是死绝了”的念头还是令人感到十分的沮丧和恐慌。

　　我算是搞网络和通信的，现在在做的东西却和抗震救灾有很密切的联系。地震发生后，灾区特别是重灾区的通信网络基本处于瘫痪状态，固话不通，手机没有信号。受困灾民无法向外界求救，而救援人员进去的话，也只能依赖对讲机和电台等不成网的通信设备，携带和使用都有很大限制。另一个，没有通信网络，在监测余震、搜救被困人员的时候，信息的获取和传输也十分困难。在这种时候，搭建一个临时的通信网络，不说会给救灾带来多大的好处，至少也可以提供许多的便利。特别是，在人进不去的时候，如果能在一定程度上恢复灾区的通信网络，也能让外界及早了解到里面是个什么情况，需要些什么，早做准备总比没有准备强。

　　现在的通信网络不管是有线还是无线，基本上都还是服务器-客户端形式的。交换机挂了固话就完蛋了，基站挂了整个蜂窝小区里的手机也就废了。这些服务器设备都是做死的，地震里面震坏了一时半会是修不好的。最近几年大家的想法有些进步，觉得这种关键时刻必然掉链子的通信网络不靠谱，于是开始重新考虑通信网络的架构，最后就有牛人提出了Ad Hoc的概念。在Ad Hoc网络里，设备之间通过无线多跳的方式进行通信。举个简单的例子，甲乙丙三部手机游荡在同一个区域。如果甲想联系丙，传统方式是甲通过基站与丙通信，哪怕丙就近在眼前。在Ad Hoc网络里，基站可能还是有的（事实上我做的就是与基站选址有关的研究），但是通信方式发生了改变：如果甲和丙离得很近，那么它们之间就不通过基站而是直接进行通信了；如果甲和丙离得比较远，相互之间探测不到，但是两者都可以探测到乙，那么甲和丙就会通过乙进行通信。

　　上面只是Ad Hoc的一个简单模型。甲和丙通过乙进行通信的时候，它们之间构成了一个两跳的临时路由；而乙不同于基站，它本身只是一个用户。在Ad Hoc网络里，用户之间通过这种多跳的路由组成一个拓扑结构不固定的通信网络，这个网络具有一定的自组织、自维护和自修复能力，因此鲁棒性（健壮性）比现在的通信网络要强。

　　Ad Hoc最开始的应用是传感器网络，主要就是用于救灾和军事用途的。比如这次地震发生了以后，汶川和北川进不去，情况也不知道呀，就可以派飞机过去从高空中撒几万几十万个小的传感器节点下去。这些节点到了地面，有些是摔坏了，有些掉河里了，没关系，它们就是用来牺牲的。余下那些好的，一落地就开始相互探测，不用很久就可以组成一个临时的监测网络。受灾程度如何、有没有人员活动、是不是会发生泥石流等次生灾害等等，这些信息都可以通过这个传感器网络收集和汇总起来，最后通过网络中少数几个比较强悍的节点（比如加装了与卫星通信的模块）把数据送出来。在这个网络工作的过程中，可能会发生一些意外，比如余震震坏了一批节点，或者被人踩坏了几个。这些都没有关系，网络会把坏了的节点剔除掉，然后进行重组，总是想尽办法收集数据并把数据送出来。

　　具体到现场搜救，传感器网络也有用处。一堆废墟里面可能埋了好多人，但是不知道他们在哪里呀，那么还是撒传感器节点下去。挖开一点撒一点，这些节点就顺着缝隙进到人看不见的地方，探测周围有没有生还者，然后通过Ad Hoc的方式把信息送给救援人员。这可是人命关天哪！

　　更高级的Ad Hoc应用，就是用来组真正的通信网络了。最直接的想法就是上面举的甲乙丙三部手机的例子，手机与手机直接组网，这样只要手机没坏，通信就不会中断。但是这种组网方式存在三个问题：一是信息安全问题，甲和丙通过乙转发信息，那么乙就有机会进行监听；二是设备功耗问题，乙在待机状态下仍然需要帮甲和丙做信息中转，那么它本身的待机时间就会大大缩短；三是网络密度问题，中国人口很多，手机也很多，但是还没多到无处不在的程度，所以如果完全靠用户来组网，很有可能出现信号盲区和孤岛的现象。因此，现在商用或准商用的Ad Hoc通信网络大都采用两级架构，即基站与基站之间以Ad Hoc的方式组成骨干网，基站与用户之间以传统的一跳方式进行通信，这种组网方式一般被称为无线网格网。无线网格网可以给手机用，也可以给电脑用，现在的商用设备主要是用于提供临时互联网服务的。

　　现在重灾区的通信网络完全瘫痪了，如果我们有成熟的无线网格网设备，那么就可以派飞机空投下去，或者救援人员一路进入灾区就一路放置临时基站。这些基站相互探测，以Ad Hoc的方式组成一个通信网络，取代原来的通信网络。这个Ad Hoc通信网络基本不需要布线，所以能够被快速部署，这是它相对于现在那种做死的基站蜂窝网的重要优点。这样，即使灾民们用不上这个临时搭建的通信网络，救援人员也可以使用，救援的效率也会大大提高。要知道，对讲机和电台的信道资源是很有限的，携带也不方便，更不可能用来传输图像、视频等非语音信号。

　　我现在在做的东西其实是Ad Hoc中一个很小的点。不管是传感器网络还是无线网格网，Ad Hoc网络总是需要一个或几个网关与外界进行通信。这一个或几个网关应该处于什么位置，覆盖哪些节点，这就是我研究的重点。更进一步的，我们需要用最少的网关来提供最有效率的服务。在数学上，这是一个NP问题，即当网络复杂到一定程度（其实百来个节点就已经很够了），我们就不可能在有生之年用穷举的方式得到最优解。这真是一个纠结的问题，更纠结的是当网络允许有多跳路由时，通常用来解决NP问题的各种启发式算法（如遗传算法、模拟退火算法等）都会碰到一个大麻烦。要说明这个大麻烦有多麻烦得花费不少口舌，这里就算了。

　　我总是说，我做的东西是伪科学，没有什么大用处。因为现在商用的Ad Hoc设备有很多，但是实际的Ad Hoc应用却很少，少到我从未见过相关报导。而我现在在做的东西，我也总是为它的实现机制和算法复杂度而烦恼不已。毕业了以后我应该不可能再从事这方面的研究，所以只能期待后来人能消除这些烦恼，做出真正实用的东西来，为下一次灾难的到来做好准备。

　　我也希望这次地震是2008妖年妖事的最高潮，在接下来的大半年里，千万不要再出什么妖蛾子了。这个国家已经流了太多的泪、太多的血，虽然在中国人命不值钱，但是在这世上除了人命又还有什么是值得为之牺牲的呢？

　　祝福灾民，祝福子弟兵。