1. 引言
無人機（UAV）與電動垂直起降（eVTOL）航空器的普及，正引領著低空經濟（LAE）時代的到來。這些平台實現了城市物流、空中感測與緊急應變等服務。這些飛行器組成的網絡，即低空經濟網絡（LAENet），在協調、安全與資源利用方面面臨挑戰。其中一個尚未被充分利用的重要資源，是這些飛行器搭載的機載算力（「算力」）。本文提出低空算力網絡（LACNet），將分散式的空中運算資源視為區塊鏈上代幣化的現實世界資產（RWA），從而能在空中建立安全、具激勵性且高效的協作式運算叢集。
2. 背景與相關工作
2.1 低空經濟與網絡
LAENet代表在低空空域運作、密集且協調的無人機與eVTOL網絡。主要應用包括配送、監控與通訊。然而，擴展這些網絡帶來了空中交通管理、防撞與網路安全方面的複雜問題，其根源在於異質參與者之間缺乏信任。
2.2 區塊鏈與RWA代幣化
區塊鏈提供了一個去中心化、不可篡改的帳本，用於記錄交易與資產所有權。現實世界資產（RWA）代幣化涉及將實體資產（例如房地產、大宗商品）的權利，以數位代幣的形式呈現在區塊鏈上。本文將此概念延伸至運算資源，提議飛行器的運算能力與輸出可被代幣化為可交易、可驗證的資產。
3. LACNet架構
3.1 核心元件
提議的LACNet架構包含四層：實體飛行器層（搭載運算單元的無人機、eVTOL）、代幣化層（用於鑄造RWA代幣的區塊鏈智能合約）、協調層（將運算任務與可用資源進行匹配），以及應用層（物流、感測、AI服務）。
3.2 代幣化框架
每架參與的飛行器鑄造一個代表其獨特硬體身份的非同質化代幣（NFT）或半同質化代幣，以及一個代表其可用運算週期（例如GPU-秒）的同質化代幣。智能合約定義了資源使用、定價與服務水準協議（SLA）合規性的條款。
3.3 協調機制
去中心化的協調機制使用區塊鏈作為協調平面。任務以智能合約呼叫的形式發布。擁有可用算力的飛行器對任務進行投標。得標者的代幣將被託管，並在透過密碼學證明（例如zk-SNARKs）驗證任務成功完成後，釋放付款。
4. 方法論與案例研究
4.1 城市物流情境
本文模擬了一個由配送無人機與空中計程車組成的城市LACNet。無人機負責包裹配送，但可以將即時導航與避障AI推論任務卸載給附近擁有閒置GPU、運算能力更強的eVTOL，以換取代幣。
4.2 模擬與結果
模擬比較了傳統的孤立機隊與提議的基於RWA的LACNet。
關鍵模擬結果
- 任務延遲： 由於高效的近端運算卸載，降低了約35%。
- 資源利用率： 從約40%（孤立）提升至約75%（LACNet）。
- 信任與安全： 透過區塊鏈帳本實現100%可驗證的任務完成，降低了欺騙風險。
圖表說明： 長條圖的Y軸將顯示「平均任務完成時間」，並有「基準線（無共享）」和「LACNet（基於RWA）」兩個長條。LACNet的長條將明顯較短。折線圖將顯示隨時間變化的「總體運算利用率%」，其中LACNet的線將持續高於基準線。
5. 挑戰與未來方向
主要挑戰包括：空域中代幣化資產的監管障礙、在資源受限裝置上進行區塊鏈共識的技術開銷，以及算力代幣的市場流動性。未來研究方向為：
- AI驅動的協調： 使用強化學習進行動態資源定價與匹配。
- 協作式邊緣AI： 在LACNet之間進行聯邦式學習，以實現無需資料集中化的模型訓練。
- 跨司法管轄區政策： 為國際空域中的數位資產權利制定標準。
6. 分析師觀點：核心洞察、邏輯脈絡、優點與缺陷、可行建議
核心洞察： 本文的獨到之處在於，透過RWA代幣化，將閒置的無人機算力從技術副產品重新定義為可貨幣化、可交易的資本資產。這不僅關乎效率，更是為天空的邊緣層創造了一個新的資產類別與市場機制。它直接解決了低空經濟的根本瓶頸：缺乏多參與者協作所需的信任與經濟激勵。
邏輯脈絡： 論證具有說服力：1) LAENet正在興起但缺乏信任。2) 其未充分利用的算力是浪費的資產。3) 區塊鏈+RWA提供了信任與金融化層。4) 代幣化為「算力」創造了一個安全、流動的市場。5) 案例研究證明了延遲/利用率的提升。此邏輯橋接了分散式系統、經濟學與政策。
優點與缺陷： 其優點在於整體性、跨學科的方法，融合了去中心化金融（DeFi）與邊緣運算的前沿概念。模擬提供了關鍵的概念驗證。然而，本文對技術可行性過於樂觀。對於即時無人機協調所需的鏈上共識延遲/開銷（即使在輕量級鏈上）被輕描淡寫。這反映了早期物聯網結合區塊鏈的炒作，常因吞吐量問題而受阻，正如《區塊鏈用於物聯網：批判性分析》（IEEE IoT Journal, 2020）等研究所指出的。監管討論雖有提及，但流於表面——在主權空域內代幣化資產，其法律複雜性遠高於代幣化房地產。
可行建議： 對投資者而言，關注結合航太與web3基礎設施的新創公司。對工程師而言，優先考慮混合架構：使用區塊鏈進行結算與SLA記錄，但採用更快速的鏈下協議（例如叢集內修改後的RAFT共識）進行即時協調。對監管機構而言，本文是一個警鐘，應在技術超越法律之前，立即開始為數位空域資產框架建立沙盒。
7. 技術細節
算力的代幣化可以建模。令 $C_i(t)$ 代表飛行器 $i$ 在時間 $t$ 的可用運算能力（以FLOPS為單位）。此能力可被代幣化為離散單位。一個任務 $T_k$ 需要 $R_k$ 單位的運算。協調問題是一個動態匹配：
$$\min \sum_{k} \left( \alpha \cdot \text{Latency}(i,k) + \beta \cdot \text{Cost}(\text{Token}_i, R_k) \right)$$
受限於 $C_i(t) \geq R_k$ 以及空域鄰近性約束。智能合約強制執行雙代幣模型：一個身份NFT $ID_i$（元資料：硬體規格、所有者）和一個代表 $C_i(t)$ 的實用代幣 $UT_i(t)$，後者被動態鑄造與銷毀。
8. 分析框架範例
情境： 評估一架配送無人機參與LACNet的經濟可行性。
框架步驟：
- 資產盤點： 列出機載運算能力（例如，NVIDIA Jetson AGX Orin，200 TOPS）。
- 成本基礎： 計算每小時營運成本（能源、維護、折舊）。
- 收益模型： 預測來自兩個來源的代幣收益：
- 主要服務：配送費用。
- 次要服務：出售閒置算力。根據市場需求（例如尖峰與離峰）建模價格。
- 淨值計算： $\text{Net Value} = (\text{Primary Revenue} + \text{Token Revenue}) - \text{Operational Cost} - \text{Blockchain Tx Fees}$。
- 敏感性分析： 針對變數測試模型：代幣價格波動、運算需求衝擊、監管稅務情境。
此框架有助於營運商判斷代幣化算力是否能提供正向的投資報酬率，將成本中心轉變為利潤中心。
9. 未來應用與展望
LACNet概念在城市物流之外具有變革潛力：
- 災害應變： 可形成臨時LACNet，即時處理衛星/航空影像以進行損害評估，非政府組織或政府可購買算力代幣來資助此工作。
- 精準農業： 農業無人機群可共享運算能力，即時執行複雜的多光譜分析模型，以優化農藥或水的使用。
- 娛樂與媒體： 對於大型活動的現場空中轉播，LACNet可提供分散式渲染能力，用於即時、超高畫質的視訊拼接與特效。
- 科學研究： 大氣監測氣球或高空偽衛星（HAPS）可形成長期的LACNet，將多餘的運算週期出售給研究機構用於氣候建模。
長期展望指向一個為空域建立的「DePIN」（去中心化實體基礎設施網絡），其中硬體所有權、營運與效用消耗將被完全代幣化與民主化。
10. 參考文獻
- H. Luo 等人，"低空算力網絡：架構、方法論與挑戰"，投稿至IEEE期刊。
- M. S. Rahman 等人，"區塊鏈與物聯網整合：系統性綜述"，IEEE IoT Journal，卷 8，期 4，2021。
- Z. Zheng 等人，"區塊鏈技術概述：架構、共識與未來趨勢"，2017 IEEE國際大數據會議。
- Y. Mao 等人，"行動邊緣運算綜述：通訊視角"，IEEE通訊綜述與教程，卷 19，期 4，2017。
- 中國民用航空局（CAAC），"低空經濟發展規劃"，2023。
- A. Dorri 等人，"區塊鏈用於物聯網：批判性分析"，IEEE Internet of Things Journal，卷 7，期 7，2020。