Trong một chuyến bay đường dài gần đây, tôi đã chuyển điện thoại sang chế độ máy bay và kết nối với Wi‑Fi trên máy bay. Máy bay đã bay rất xa khỏi thành phố rồi, bên ngoài cửa sổ chỉ có mây và đại dương, vậy mà các tin nhắn từ điện thoại của tôi vẫn có thể được gửi bình thường. Kết nối không đặc biệt nhanh, nhưng cảm giác được online khi đang ở cao trên bầu trời khiến tôi tự hỏi cuối cùng tín hiệu của một máy bay sẽ kết nối lại như thế nào với các mạng dưới mặt đất. Chính trong lúc tìm hiểu chủ đề này, tôi đã biết đến KeryxAether.

KeryxAether là một dự án được xây dựng xoay quanh liên lạc vệ tinh và khả năng kết nối toàn cầu. Wi‑Fi trên máy bay chỉ là một trong những trường hợp sử dụng mà nó có thể hỗ trợ. Mục tiêu rộng hơn của nó là kết nối vệ tinh, trạm mặt đất, thiết bị xử lý dữ liệu và các mạng viễn thông hiện có, mở rộng khả năng kết nối tới đại dương, các khu vực xa xôi và những nơi mà các trạm gốc trên mặt đất khó vươn tới.

Internet trên máy bay là một cách hữu ích để hiểu cách mọi thứ hoạt động. Khi một chiếc máy bay bay qua đại dương, sẽ không có các trạm gốc trên mặt đất ở gần để nó có thể kết nối trực tiếp. Thiết bị trên máy bay trước tiên phải truyền tín hiệu lên một vệ tinh, sau đó vệ tinh chuyển tiếp đến một trạm mặt đất phù hợp. Khi trạm mặt đất nhận được dữ liệu, dữ liệu có thể tiếp tục đi vào hạ tầng Internet mà mọi người sử dụng hằng ngày.

Tất cả những gì chúng ta thấy là một trang web có tải được hay một tin nhắn có được gửi thành công. Tuy nhiên, đằng sau hậu trường, các liên kết vệ tinh, cổng trạm mặt đất và hệ thống truyền dữ liệu phải phối hợp với nhau. Chỉ phủ sóng vệ tinh thôi không đảm bảo trải nghiệm trực tuyến ổn định. Vị trí của trạm mặt đất, băng thông sẵn có và trạng thái đường truyền về (backhaul) đều có thể ảnh hưởng đến khả năng kết nối.

KeryxAether tập trung vào những phần ít được nhìn thấy hơn của quy trình. Nó nhắm tới việc tích hợp các trạm mặt đất, các cổng truyền thông và các nút xử lý dữ liệu được đặt ở nhiều khu vực khác nhau thành một mạng thống nhất. Khi một tác vụ phát sinh trong một khu vực cụ thể, hệ thống sẽ ghép nó với các nút phù hợp dựa trên vị trí, năng lực thiết bị và trạng thái trực tuyến của các nút đó. Nhờ vậy, các thiết bị trên mặt đất vốn hoạt động độc lập trước đây có thể có cơ hội tham gia vào các dịch vụ liên lạc vệ tinh ở quy mô lớn hơn rất nhiều.

Khi dữ liệu quay trở lại mặt đất, trước tiên có thể cần một số xử lý cơ bản. Ví dụ, một mạng trên máy bay có thể cần lưu đệm một số nội dung, trong khi dữ liệu được truyền từ các thiết bị hàng hải có thể cần được nén và sắp xếp. Việc gửi mọi mảnh dữ liệu thô trực tiếp tới một máy chủ từ xa không chỉ tốn băng thông mà còn làm chậm kết nối.

Vì lý do này, KeryxAether đặt các nút xử lý dữ liệu gần các trạm mặt đất. Các nút này thực hiện lưu đệm (caching), nén và chuyển đổi định dạng trước khi truyền tiếp thông tin cần thiết. Quy trình không quá phức tạp, nhưng phù hợp tốt với các mạng vệ tinh, nơi băng thông bị giới hạn và kết nối có thể dao động.

Sau khi một tác vụ đã hoàn tất, mạng cũng phải xác định liệu trạm mặt đất có nhận thành công tín hiệu hay không, liệu nút dữ liệu có hoàn thành xử lý theo yêu cầu hay không, và liệu dịch vụ có đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng liên quan hay không. KeryxAether ghi lại thời gian tác vụ, trạng thái kết nối và kết quả cuối cùng; sau đó các nút độc lập sẽ xác minh thông tin.

Nội dung liên lạc thực tế không được ghi trực tiếp lên blockchain. Thay vào đó, thông tin được lưu trên chuỗi hoạt động giống như một biên nhận dịch vụ, cho biết các nút nào đã tham gia vào tác vụ, khi nào nó được hoàn tất và liệu kết quả có được xác minh hay không. Sau khi thông tin này được xác nhận, KRYAE được sử dụng để thanh toán cho các dịch vụ liên quan và làm cơ sở khuyến khích các nút.

Vượt ra ngoài máy bay, phạm vi các kịch bản mà KeryxAether nhắm tới để kết nối còn rộng hơn nữa. Hãy thay chiếc máy bay bằng một tàu chở hàng hoạt động trên biển, và vị trí con tàu, tình trạng thiết bị cũng như dữ liệu môi trường cũng phải được truyền về bờ qua vệ tinh.

Các nền tảng ngoài khơi và thiết bị nghiên cứu khoa học đặt xa khỏi các mạng đô thị cũng cần các kết nối dữ liệu dài hạn. Trong các bối cảnh này, khả năng kết nối không chỉ đơn thuần là việc gửi thỉnh thoảng một tin nhắn. Mà là giữ cho thiết bị vận hành và giúp các nhóm ở bờ nắm được thông tin về điều kiện tại hiện trường.

Chuyển sang các ứng dụng dựa trên mặt đất, các trang trại từ xa, mỏ khai thác và cơ sở năng lượng có những yêu cầu tương tự. Nhiều thiết bị không cần Internet tốc độ cao, nhưng chúng cần tải dữ liệu cảm biến lên theo những khoảng thời gian đều đặn. Việc mở rộng các trạm gốc trên mặt đất đến những nơi như vậy có thể tốn kém, khiến việc kết hợp kết nối vệ tinh và các trạm mặt đất trong khu vực trở thành một giải pháp phù hợp hơn.

Trong các sự kiện thời tiết cực đoan hoặc thảm họa thiên nhiên, tầm quan trọng của khả năng kết nối càng trở nên cấp thiết. Khi hạ tầng truyền thông mặt đất bị gián đoạn, các trạm mặt đất di động có thể phối hợp với các liên kết vệ tinh để khôi phục một kết nối mạng cơ bản tại khu vực bị ảnh hưởng, giúp thông tin về vị trí, thiết bị và vật tư tiếp tục đến với thế giới bên ngoài.

Máy bay, tàu thuyền, trang trại và các điểm xảy ra thảm họa có vẻ như không có nhiều điểm chung, nhưng tất cả đều đối mặt với cùng một vấn đề cốt lõi: khi các mạng mặt đất không thể tiếp cận một địa điểm, làm thế nào để cung cấp khả năng kết nối ở đó và truyền dữ liệu trở lại một cách đáng tin cậy? Dần dần, tôi hiểu hơn KeryxAether muốn nói đến “Space Internet 2.0” là gì. Đó không chỉ là việc đặt thêm nhiều vệ tinh lên quỹ đạo. Mà là tạo điều kiện để vệ tinh, trạm mặt đất, thiết bị đầu cuối di động và các thiết bị dành riêng cho ngành có thể hình thành một mạng dùng chung. Vệ tinh bắc qua khoảng cách địa lý, các nút trên mặt đất cung cấp quyền truy cập và xử lý, còn blockchain lưu giữ các hồ sơ dịch vụ cần thiết.

Gần đây, phổ tần vệ tinh, kết nối trên máy bay, các mạng hàng hải và cổng trạm mặt đất ngày càng được thảo luận như những thành phần của một hệ thống truyền thông thống nhất. Wi‑Fi trên chuyến bay đó chỉ là một thoáng nhỏ cho thấy kết nối toàn cầu đang thay đổi như thế nào. Điều mà KeryxAether hướng tới là mở rộng khả năng kết nối đó từ một chiếc máy bay đơn lẻ sang nhiều môi trường trên cao, hàng hải và vùng xa xôi hơn, cuối cùng mang “internet không gian” đến các mạng mà con người sử dụng trong thế giới thực.