خلال رحلة طويلة المدى مؤخرًا، قمت بتحويل هاتفي إلى وضع الطائرة ثم اتصلت بشبكة الواي فاي الموجودة على متن الطائرة. كانت الطائرة قد قطعت مسافة بعيدة بالفعل خارج المدينة، ولم يكن في الخارج سوى الغيوم والمحيط من نافذة قمرة القيادة، ومع ذلك كانت الرسائل من هاتفي ما تزال تُرسل بشكل طبيعي. لم تكن سرعة الاتصال كبيرة على نحو خاص، لكن شعوري بأنني متصل بالإنترنت بينما أنا عالٍ في السماء جعلني أتساءل كيف تعود إشارة طائرة في النهاية إلى الشبكات الموجودة على الأرض. أثناء بحثي في هذا الموضوع، صادفت KeryxAether.

KeryxAether مشروع مبني حول الاتصالات عبر الأقمار الصناعية والاتصال العالمي. يُعد Wi-Fi أثناء الطيران مجرد أحد سيناريوهات الاستخدام التي يمكنه دعمها. ويتمثل هدفه الأوسع في ربط الأقمار الصناعية ومحطات الأرض ومعدات معالجة البيانات وشبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية القائمة، بما يمد الاتصال إلى المحيطات والمناطق النائية والأماكن التي تعجز محطات القاعدة الأرضية عن الوصول إليها.

يُعد الإنترنت أثناء الطيران طريقة مفيدة لفهم كيفية عمل ذلك. عندما تحلّق طائرة عبر محيط، لا توجد محطات أرضية قريبة يمكنها الاتصال بها مباشرة. يجب على المعدات الموجودة على متن الطائرة أولًا إرسال إشارات إلى قمر صناعي، ثم يقوم هذا القمر بإعادة بثها إلى محطة أرضية مناسبة. بمجرد استلام محطة الأرض للبيانات، يمكن أن تواصل طريقها إلى البنية التحتية للإنترنت التي يستخدمها الناس يوميًا.

كل ما نراه هو ما إذا كانت صفحة ويب تحمل أم أن رسالة تم إرسالها بنجاح. لكن خلف الكواليس، يجب أن تعمل معًا روابط الأقمار الصناعية وبوابات الأرض وأنظمة نقل البيانات. وحدها تغطية الأقمار الصناعية لا تضمن تجربة إنترنت مستقرة. إن موقع محطة الأرض

يمكن أن يؤثر توفر عرض النطاق الترددي، وحالة backhaul أيضًا على الاتصال.

تُركز KeryxAether على الأجزاء الأقل وضوحًا من العملية. تهدف إلى دمج محطات الأرض وبوابات الاتصالات وعقد معالجة البيانات الموجودة عبر مناطق مختلفة في شبكة موحدة. عندما تنشأ مهمة في منطقة معينة، يقوم النظام بمطابقتها مع العقد المناسبة وفقًا لموقعها وإمكانيات معداتها وحالتها على الإنترنت. وبهذه الطريقة، قد تحصل المعدات الأرضية التي كانت تعمل بشكل مستقل سابقًا على فرصة للمشاركة في خدمات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية على نطاق أكبر بكثير.

بمجرد عودة البيانات إلى الأرض، قد تحتاج أولًا إلى بعض المعالجة الأساسية. فقد تتطلب شبكة أثناء الطيران، على سبيل المثال، تخزينًا مؤقتًا لمحتوى معيّن، بينما قد تحتاج البيانات المرسلة من معدات بحرية إلى ضغط وتنظيم. إرسال كل جزء من البيانات الخام مباشرة إلى خادم بعيد لن يستهلك فقط عرض النطاق الترددي، بل سيؤدي أيضًا إلى إبطاء الاتصال.

لهذا السبب تضع KeryxAether عقد معالجة البيانات بالقرب من محطات الأرض. تقوم هذه العقد بتنفيذ التخزين المؤقت والضغط وتحويل الصيغ قبل إرسال المعلومات الضرورية إلى الخارج. ليست العملية معقدة بشكل خاص، لكنها مناسبة جيدًا لشبكات الأقمار الصناعية حيث يكون عرض النطاق الترددي محدودًا وقد تتذبذب الاتصالات.

بعد اكتمال مهمة ما، يجب على الشبكة أيضًا تحديد ما إذا كانت محطة الأرض قد استلمت الإشارة بنجاح، وما إذا كانت عقدة البيانات قد أنجزت المعالجة المطلوبة، وما إذا كانت الخدمة قد حققت معايير الجودة ذات الصلة. تُسجل KeryxAether وقت المهمة وحالة الاتصال والنتيجة النهائية، وبعد ذلك تتحقق العقد المستقلة من المعلومات.

لا تتم كتابة محتوى الاتصالات الفعلي مباشرة على سلسلة الكتل. بدلًا من ذلك، تعمل المعلومات المخزنة على السلسلة بشكل أقرب إلى إيصال خدمة، يوضح أي عقد شاركت في المهمة ومتى تم إنجازها وما إذا كان قد تم التحقق من النتيجة. بمجرد تأكيد هذه المعلومات، يتم استخدام KRYAE لتسوية الخدمات ذات الصلة ولحوافز العقد.

وبالنظر إلى ما هو أبعد من الطائرات، تصبح نطاقات السيناريوهات التي تهدف KeryxAether إلى ربطها أوسع. استبدل الطائرة بسفينة شحن تجوب البحار، ويجب كذلك إرسال موقع السفينة وحالة معداتها والبيانات البيئية إلى الشاطئ عبر الأقمار الصناعية. كما تحتاج المنصات البحرية ومعدات الأبحاث العلمية الموجودة بعيدًا عن الشبكات الحضرية إلى اتصالات بيانات طويلة الأمد. في هذه البيئات، لا يتعلق الاتصال فقط بإرسال رسالة عرضية. بل يتعلق بإبقاء المعدات قيد التشغيل وتمكين الفرق الموجودة على الشاطئ من البقاء على اطلاع بالحالات في الميدان.

وبالانتقال إلى التطبيقات المعتمدة على البر، فإن المزارع البعيدة ومواقع التعدين ومرافق الطاقة لديها متطلبات مماثلة. لا تحتاج العديد من الأجهزة إلى إنترنت عالي السرعة، لكنها تحتاج إلى رفع بيانات الاستشعار على فترات منتظمة. إن توسيع محطات القاعدة الأرضية إلى مثل هذه المواقع قد يكون مكلفًا، ما يجعل الجمع بين الاتصال عبر الأقمار الصناعية ومحطات أرضية إقليمية حلاً أكثر ملاءمة على نحو محتمل.

أثناء أحداث الطقس القاسية أو الكوارث الطبيعية، تصبح أهمية الاتصال أكثر إلحاحًا. عندما تتعطل بنية الاتصالات البرية، يمكن لمحطات أرضية متنقلة أن تعمل مع روابط الأقمار الصناعية لاستعادة اتصال شبكة أساسي في الموقع المتأثر، مما يسمح باستمرار وصول معلومات عن المواقع والمعدات والإمدادات إلى العالم الخارجي.

قد تبدو الطائرات والسفن والمزارع ومواقع الكوارث وكأنها لا تشترك في شيء، لكن جميعها تواجه المشكلة نفسها الأساسية: عندما لا تتمكن الشبكات البرية من الوصول إلى موقع ما، كيف يمكن توفير الاتصال هناك وكيف يتم إرسال البيانات مرة أخرى بشكل موثوق؟ وقد ساعدني ذلك تدريجيًا على فهم ما تعنيه KeryxAether بـ “Space Internet 2.0”. الأمر ليس مجرد وضع المزيد من الأقمار الصناعية في المدار. بل يتعلق بتمكين الأقمار الصناعية ومحطات الأرض والأطراف الطرفية المتنقلة والمعدات المتخصصة داخل الصناعة من تكوين شبكة مشتركة. تربط الأقمار الصناعية المسافات الجغرافية، وتوفر العقد الأرضية الوصول والمعالجة، وتحافظ سلسلة الكتل على سجلات الخدمات الضرورية.

في الآونة الأخيرة، جرى الحديث بشكل متزايد عن طيف الأقمار الصناعية واتصال الطائرات وشبكات الملاحة البحرية وبوابات الأرض باعتبارها مكونات لنظام اتصالات موحد. كان Wi-Fi في تلك الرحلة مجرد لمحة صغيرة عن كيفية تغير الاتصال العالمي. ما تسعى KeryxAether إلى فعله هو توسيع هذا الاتصال من طائرة واحدة إلى المزيد من البيئات البحرية والبعيدة وعالية الارتفاع، وفي النهاية إدخال إنترنت الفضاء إلى الشبكات التي يستخدمها الناس في العالم الحقيقي.