নিম্ন-উচ্চতা কম্পিউটিলিটি নেটওয়ার্ক: স্থাপত্য, পদ্ধতি ও চ্যালেঞ্জ

1. ভূমিকা

মানবহীন আকাশযান (ইউএভি) এবং বৈদ্যুতিক উল্লম্ব টেকঅফ ও ল্যান্ডিং (ইভিটিওএল) বিমানের বিস্তার নিম্ন-উচ্চতা অর্থনীতির (এলএই) যুগের সূচনা করছে। এই প্ল্যাটফর্মগুলো নগরীয় লজিস্টিক্স, আকাশীয় সেন্সিং এবং জরুরি সাড়াদান ইত্যাদি সেবা সক্ষম করে। এই আকাশযানগুলোর নেটওয়ার্ক, যাকে নিম্ন-উচ্চতা অর্থনৈতিক নেটওয়ার্ক (এলএইনেট) বলা হয়, সমন্বয়, নিরাপত্তা এবং সম্পদ ব্যবহারের ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়। একটি উল্লেখযোগ্য অব্যবহৃত সম্পদ হলো এই যানবাহনগুলোর অনবোর্ড কম্পিউটিং শক্তি ("কম্পিউটিলিটি")। এই গবেষণাপত্রটি নিম্ন-উচ্চতা কম্পিউটিলিটি নেটওয়ার্ক (এলএসিএন) প্রস্তাব করে, যা বিতরণকৃত আকাশীয় কম্পিউটিং সম্পদকে ব্লকচেইনে টোকেনাইজড রিয়েল-ওয়ার্ল্ড অ্যাসেট (আরডাব্লিউএ) হিসেবে বিবেচনা করে, আকাশে নিরাপদ, প্রণোদিত এবং দক্ষ সহযোগিতামূলক কম্পিউটিং ক্লাস্টার সক্ষম করে।

2. পটভূমি ও সংশ্লিষ্ট কাজ

2.1 নিম্ন-উচ্চতা অর্থনীতি ও নেটওয়ার্ক

এলএইনেট নিম্ন আকাশসীমায় পরিচালিত ইউএভি এবং ইভিটিওএলের ঘন, সমন্বিত নেটওয়ার্কের প্রতিনিধিত্ব করে। মূল প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে ডেলিভারি, নজরদারি এবং যোগাযোগ। তবে, এই নেটওয়ার্কগুলোর আকার বৃদ্ধি বিমান চলাচল ব্যবস্থাপনা, সংঘর্ষ এড়ানো এবং সাইবার নিরাপত্তায় জটিল সমস্যা সৃষ্টি করে, যা মূলত বিভিন্ন ধরনের অংশীদারদের মধ্যে আস্থার অভাব থেকে উদ্ভূত।

2.2 ব্লকচেইন ও আরডাব্লিউএ টোকেনাইজেশন

ব্লকচেইন লেনদেন এবং সম্পদের মালিকানা রেকর্ড করার জন্য একটি বিকেন্দ্রীকৃত, অপরিবর্তনীয় খাতা সরবরাহ করে। রিয়েল-ওয়ার্ল্ড অ্যাসেট (আরডাব্লিউএ) টোকেনাইজেশন বলতে একটি ভৌত সম্পদের (যেমন, রিয়েল এস্টেট, পণ্যদ্রব্য) অধিকারকে ব্লকচেইনে একটি ডিজিটাল টোকেন হিসেবে উপস্থাপন করাকে বোঝায়। এই গবেষণাপত্রটি কম্পিউটিং সম্পদের ক্ষেত্রে এই ধারণাটি প্রসারিত করে, প্রস্তাব করে যে একটি আকাশযানের কম্পিউটেশনাল ক্ষমতা এবং আউটপুটকে একটি বাণিজ্যযোগ্য, যাচাইযোগ্য সম্পদ হিসেবে টোকেনাইজ করা যেতে পারে।

3. এলএসিএন স্থাপত্য

3.1 মূল উপাদানসমূহ

প্রস্তাবিত এলএসিএন স্থাপত্য চারটি স্তর নিয়ে গঠিত: ভৌত বিমান স্তর (ড্রোন, কম্পিউট ইউনিটসহ ইভিটিওএল), টোকেনাইজেশন স্তর (আরডাব্লিউএ টোকেন তৈরি করার জন্য ব্লকচেইন স্মার্ট কন্ট্রাক্ট), অর্কেস্ট্রেশন স্তর (কম্পিউট টাস্কের সাথে উপলব্ধ সম্পদের মিলন) এবং অ্যাপ্লিকেশন স্তর (লজিস্টিক্স, সেন্সিং, এআই সেবা)।

3.2 টোকেনাইজেশন কাঠামো

প্রতিটি অংশগ্রহণকারী বিমান একটি নন-ফাংজিবল টোকেন (এনএফটি) বা একটি সেমি-ফাংজিবল টোকেন তৈরি করে যা তার অনন্য হার্ডওয়্যার পরিচয় এবং একটি ফাংজিবল টোকেন যা তার উপলব্ধ কম্পিউটিং চক্র (যেমন, জিপিইউ-সেকেন্ড) উপস্থাপন করে। স্মার্ট কন্ট্রাক্টসমূহ সম্পদ ব্যবহার, মূল্য নির্ধারণ এবং এসএলএ (সেবা স্তর চুক্তি) মেনে চলার শর্তাবলী সংজ্ঞায়িত করে।

3.3 অর্কেস্ট্রেশন প্রক্রিয়া

একটি বিকেন্দ্রীকৃত অর্কেস্ট্রেশন প্রক্রিয়া সমন্বয় সমতল হিসেবে ব্লকচেইন ব্যবহার করে। টাস্কগুলো স্মার্ট কন্ট্রাক্ট কল হিসেবে প্রকাশিত হয়। উপলব্ধ কম্পিউটিলিটি সহ বিমানগুলো টাস্কের জন্য বিড করে। বিজয়ী বিডারের টোকেন এসক্রোতে রাখা হয় এবং ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রমাণ (যেমন, জেডিকে-এসএনএআরকে) এর মাধ্যমে সফল টাস্ক সমাপ্তি যাচাই হওয়ার পর, অর্থ প্রদান মুক্তি পায়।

4. পদ্ধতি ও কেস স্টাডি

4.1 নগরীয় লজিস্টিক্স দৃশ্যকল্প

গবেষণাপত্রটি ডেলিভারি ড্রোন এবং এয়ার-ট্যাক্সি নিয়ে গঠিত একটি নগরীয় এলএসিএন মডেল করে। ড্রোনগুলো পার্সেল ডেলিভারি পরিচালনা করে কিন্তু রিয়েল-টাইম নেভিগেশন এবং বাধা এড়ানো এআই ইনফারেন্স টাস্কগুলো টোকেনের বিনিময়ে নিকটবর্তী, আরও শক্তিশালী, নিষ্ক্রিয় জিপিইউ সহ ইভিটিওএলগুলিতে অফলোড করতে পারে।

4.2 সিমুলেশন ও ফলাফল

সিমুলেশনগুলো একটি ঐতিহ্যগত বিচ্ছিন্ন বহরের সাথে প্রস্তাবিত আরডাব্লিউএ-ভিত্তিক এলএসিএনের তুলনা করে।

চার্ট বর্ণনা: একটি বার চার্টে Y-অক্ষে "গড় টাস্ক সমাপ্তির সময়" দেখাবে, "বেসলাইন (শেয়ারিং নেই)" এবং "এলএসিএন (আরডাব্লিউএ-ভিত্তিক)" এর জন্য দুটি বার থাকবে। এলএসিএন বারটি উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট হবে। একটি লাইন চার্ট সময়ের সাথে "সামগ্রিক কম্পিউট ব্যবহার %" দেখাবে, যেখানে এলএসিএন লাইনটি ধারাবাহিকভাবে বেসলাইনের উপরে থাকবে।

5. চ্যালেঞ্জ ও ভবিষ্যৎ দিকনির্দেশনা

মূল চ্যালেঞ্জগুলোর মধ্যে রয়েছে: আকাশসীমায় টোকেনাইজড সম্পদের জন্য নিয়ন্ত্রণমূলক বাধা, সম্পদ-সীমিত ডিভাইসে ব্লকচেইন কনসেনসাসের প্রযুক্তিগত ওভারহেড, এবং কম্পিউটিলিটি টোকেনের জন্য বাজার তারল্য। ভবিষ্যৎ গবেষণার দিকনির্দেশনা হলো:

• এআই-চালিত অর্কেস্ট্রেশন: গতিশীল সম্পদ মূল্য নির্ধারণ এবং মিলনের জন্য রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং ব্যবহার করা।
• সহযোগিতামূলক এজ এআই: ডেটা কেন্দ্রীকরণ ছাড়াই মডেল প্রশিক্ষণের জন্য এলএসিএন জুড়ে ফেডারেটেড লার্নিং।
• ক্রস-আইনগত নীতি: আন্তর্জাতিক আকাশসীমায় ডিজিটাল সম্পদ অধিকারের জন্য মানদণ্ড উন্নয়ন।

6. বিশ্লেষকের দৃষ্টিভঙ্গি: মূল অন্তর্দৃষ্টি, যৌক্তিক প্রবাহ, শক্তি ও ত্রুটি, কার্যকরী অন্তর্দৃষ্টি

মূল অন্তর্দৃষ্টি: গবেষণাপত্রটির প্রতিভা হলো আরডাব্লিউএ টোকেনাইজেশনের মাধ্যমে নিষ্ক্রিয় ড্রোন কম্পিউটকে একটি প্রযুক্তিগত উপজাত থেকে একটি আয়-উৎপাদনকারী, বাণিজ্যযোগ্য মূলধন সম্পদ হিসেবে পুনর্বিবেচনা করা। এটি কেবল দক্ষতার বিষয় নয়; এটি আকাশের এজ স্তরের জন্য একটি নতুন সম্পদ শ্রেণী এবং বাজার প্রক্রিয়া তৈরি করার বিষয়। এটি এলএই-এর মৌলিক বাধা সরাসরি মোকাবেলা করে: বহু-অংশীদার সহযোগিতার জন্য আস্থা এবং অর্থনৈতিক প্রণোদনার অভাব।

যৌক্তিক প্রবাহ: যুক্তিটি আকর্ষণীয়: ১) এলএইনেট উদীয়মান কিন্তু আস্থাহীন। ২) তাদের অপর্যাপ্তভাবে ব্যবহৃত কম্পিউট একটি নষ্ট সম্পদ। ৩) ব্লকচেইন+আরডাব্লিউএ আস্থা এবং আর্থিকীকরণ স্তর সরবরাহ করে। ৪) টোকেনাইজেশন "কম্পিউটিলিটি" এর জন্য একটি নিরাপদ, তারল্যপূর্ণ বাজার সক্ষম করে। ৫) কেস স্টাডি লেটেন্সি/ব্যবহারের লাভ প্রমাণ করে। যুক্তিটি বিতরণকৃত সিস্টেম, অর্থনীতি এবং নীতিকে সংযুক্ত করে।

শক্তি ও ত্রুটি: এর শক্তি হলো এর সামগ্রিক, আন্তঃশাস্ত্রীয় পদ্ধতি, যা বিকেন্দ্রীকৃত অর্থায়ন (ডেফাই) থেকে অত্যাধুনিক ধারণাগুলোকে এজ কম্পিউটিংয়ের সাথে একীভূত করে। সিমুলেশন একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রমাণ-অব-ধারণা সরবরাহ করে। তবে, গবেষণাপত্রটি প্রযুক্তিগত সম্ভাব্যতার বিষয়ে অত্যধিক আশাবাদী। রিয়েল-টাইম ড্রোন সমন্বয়ের জন্য অন-চেইন কনসেনসাসের (হালকা চেইনেও) লেটেন্সি/ওভারহেড হালকাভাবে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি প্রাথমিক আইওটি-অন-ব্লকচেইন হাইপের প্রতিফলন ঘটায় যা প্রায়শই থ্রুপুটে হোঁচট খেয়েছে, যেমন "ব্লকচেইন ফর আইওটি: এ ক্রিটিক্যাল অ্যানালাইসিস" (আইইইই আইওটি জার্নাল, ২০২০) গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে। নিয়ন্ত্রণমূলক আলোচনা, যদিও উল্লেখ করা হয়েছে, তা অগভীর—সার্বভৌম আকাশসীমায় সম্পদ টোকেনাইজ করা রিয়েল এস্টেট টোকেনাইজ করার চেয়ে অনেক বেশি জটিল একটি আইনি মাইনফিল্ড।

কার্যকরী অন্তর্দৃষ্টি: বিনিয়োগকারীদের জন্য, এয়ারোস্পেস ওয়েব৩ অবকাঠামোর সাথে মিশ্রিত স্টার্টআপগুলোর দিকে নজর রাখুন। প্রকৌশলীদের জন্য, হাইব্রিড স্থাপত্যকে অগ্রাধিকার দিন: সেটেলমেন্ট এবং এসএলএ লগিংয়ের জন্য ব্লকচেইন ব্যবহার করুন, কিন্তু রিয়েল-টাইম অর্কেস্ট্রেশনের জন্য একটি দ্রুততর, অফ-চেইন প্রোটোকল (যেমন একটি ক্লাস্টারের মধ্যে পরিবর্তিত রাফট কনসেনসাস)। নিয়ন্ত্রকদের জন্য, প্রযুক্তি আইনকে ছাড়িয়ে যাওয়ার আগে, এখনই ডিজিটাল আকাশসীমা সম্পদ কাঠামো স্যান্ডবক্সিং শুরু করার জন্য এই গবেষণাপত্রটি একটি সতর্ক সংকেত।

7. প্রযুক্তিগত বিবরণ

কম্পিউটিলিটির টোকেনাইজেশন মডেল করা যেতে পারে। ধরা যাক $C_i(t)$ সময় $t$ এ বিমান $i$ এর উপলব্ধ কম্পিউটিং ক্ষমতা (ফ্লপসে) উপস্থাপন করে। এই ক্ষমতাকে পৃথক এককে টোকেনাইজ করা যেতে পারে। একটি টাস্ক $T_k$ এর জন্য $R_k$ একক কম্পিউট প্রয়োজন। অর্কেস্ট্রেশন সমস্যাটি একটি গতিশীল মিলন:

$$\min \sum_{k} \left( \alpha \cdot \text{Latency}(i,k) + \beta \cdot \text{Cost}(\text{Token}_i, R_k) \right)$$

শর্তাধীন $C_i(t) \geq R_k$ এবং আকাশসীমা নৈকট্য সীমাবদ্ধতা। স্মার্ট কন্ট্রাক্ট ডুয়াল-টোকেন মডেল প্রয়োগ করে: একটি পরিচয় এনএফটি $ID_i$ (মেটাডেটা: হার্ডওয়্যার স্পেস, মালিক) এবং একটি ইউটিলিটি টোকেন $UT_i(t)$ যা $C_i(t)$ উপস্থাপন করে, গতিশীলভাবে তৈরি এবং ধ্বংস করা হয়।

8. বিশ্লেষণ কাঠামোর উদাহরণ

দৃশ্যকল্প: একটি ডেলিভারি ড্রোনের এলএসিএনে অংশগ্রহণের অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা মূল্যায়ন করা।

কাঠামোর ধাপসমূহ:

1. সম্পদ তালিকা: অনবোর্ড কম্পিউট তালিকাভুক্ত করুন (যেমন, এনভিডিয়া জেটসন এজিএক্স ওরিন, ২০০ টিওপিএস)।
2. খরচ ভিত্তি: প্রতি ঘন্টায় পরিচালন খরচ গণনা করুন (শক্তি, রক্ষণাবেক্ষণ, অবচয়)।
3. রাজস্ব মডেল: দুটি উৎস থেকে টোকেন আয়ের পূর্বাভাস দিন:
   • প্রাথমিক সেবা: ডেলিভারি ফি।
   • দ্বিতীয় স্তরের সেবা: নিষ্ক্রিয় কম্পিউটিলিটি বিক্রয়। বাজার চাহিদার উপর ভিত্তি করে মূল্য মডেল করুন (যেমন, পিক বনাম অফ-পিক)।
4. নিট মূল্য গণনা: $\text{Net Value} = (\text{Primary Revenue} + \text{Token Revenue}) - \text{Operational Cost} - \text{Blockchain Tx Fees}$.
5. সংবেদনশীলতা বিশ্লেষণ: চলকের বিপরীতে মডেল পরীক্ষা করুন: টোকেন মূল্যের অস্থিরতা, কম্পিউট চাহিদার ধাক্কা, নিয়ন্ত্রণমূলক কর দৃশ্যকল্প।

এই কাঠামো একজন অপারেটরকে সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করে যে কম্পিউটিলিটি টোকেনাইজ করা একটি ইতিবাচক রিটার্ন অন ইনভেস্টমেন্ট (আরওআই) প্রদান করে কিনা, একটি খরচ কেন্দ্রকে লাভ কেন্দ্রে পরিণত করে।

9. ভবিষ্যৎ প্রয়োগ ও সম্ভাবনা

এলএসিএন ধারণাটির নগরীয় লজিস্টিক্সের বাইরেও রূপান্তরকারী সম্ভাবনা রয়েছে:

• দুর্যোগ প্রতিক্রিয়া: অ্যাড-হক এলএসিএন গঠিত হতে পারে ক্ষয়ক্ষতি মূল্যায়নের জন্য স্যাটেলাইট/আকাশীয় চিত্রাবলী রিয়েল-টাইমে প্রক্রিয়া করার জন্য, এনজিও বা সরকারগুলি প্রচেষ্টা অর্থায়নের জন্য কম্পিউটিলিটি টোকেন ক্রয় করে।
• সুনির্দিষ্ট কৃষি: কৃষি ড্রোনের ঝাঁক জটিল মাল্টিস্পেকট্রাল বিশ্লেষণ মডেল চলমান অবস্থায় চালানোর জন্য কম্পিউট শেয়ার করতে পারে, কীটনাশক বা পানি ব্যবহার অপ্টিমাইজ করে।
• বিনোদন ও মিডিয়া: বড় ইভেন্টের লাইভ আকাশীয় সম্প্রচারের জন্য, একটি এলএসিএন রিয়েল-টাইম, আল্ট্রা-হাই-ডেফিনিশন ভিডিও স্টিচিং এবং ইফেক্টের জন্য বিতরণকৃত রেন্ডারিং শক্তি সরবরাহ করতে পারে।
• বৈজ্ঞানিক গবেষণা: বায়ুমণ্ডলীয় পর্যবেক্ষণ বেলুন বা উচ্চ-উচ্চতা সিউডো-স্যাটেলাইট (এইচএপিএস) দীর্ঘস্থায়ী এলএসিএন গঠন করতে পারে, জলবায়ু মডেলিংয়ের জন্য গবেষণা প্রতিষ্ঠানগুলিতে অতিরিক্ত কম্পিউট চক্র বিক্রি করতে পারে।

দীর্ঘমেয়াদী সম্ভাবনা আকাশসীমার জন্য একটি "ডিপিন" (বিকেন্দ্রীকৃত ভৌত অবকাঠামো নেটওয়ার্ক) এর দিকে নির্দেশ করে, যেখানে হার্ডওয়্যার মালিকানা, পরিচালনা এবং ইউটিলিটি ব্যবহার সম্পূর্ণরূপে টোকেনাইজড এবং গণতান্ত্রিক হয়।

10. তথ্যসূত্র

1. এইচ. লুও এবং অন্যান্য, "নিম্ন-উচ্চতা কম্পিউটিলিটি নেটওয়ার্ক: স্থাপত্য, পদ্ধতি ও চ্যালেঞ্জ," আইইইই জার্নালে জমা দেওয়া হয়েছে।
2. এম. এস. রহমান এবং অন্যান্য, "ব্লকচেইন ও আইওটি ইন্টিগ্রেশন: একটি পদ্ধতিগত জরিপ," আইইইই আইওটি জার্নাল, খণ্ড ৮, নং ৪, ২০২১।
3. জেড. ঝেং এবং অন্যান্য, "ব্লকচেইন প্রযুক্তির একটি ওভারভিউ: স্থাপত্য, কনসেনসাস, এবং ভবিষ্যৎ প্রবণতা," ২০১৭ আইইইই ইন্টারন্যাশনাল কংগ্রেস অন বিগ ডেটা।
4. ওয়াই. মাও এবং অন্যান্য, "মোবাইল এজ কম্পিউটিং এর উপর একটি জরিপ: যোগাযোগের দৃষ্টিকোণ," আইইইই কমিউনিকেশনস সার্ভে অ্যান্ড টিউটোরিয়ালস, খণ্ড ১৯, নং ৪, ২০১৭।
5. সিভিল এভিয়েশন অ্যাডমিনিস্ট্রেশন অফ চায়না (সিএএসি), "নিম্ন-উচ্চতা অর্থনীতির উন্নয়ন পরিকল্পনা," ২০২৩।
6. এ. দোরি এবং অন্যান্য, "ব্লকচেইন ফর আইওটি: এ ক্রিটিক্যাল অ্যানালাইসিস," আইইইই ইন্টারনেট অফ থিংস জার্নাল, খণ্ড ৭, নং ৭, ২০২০।