Drone giao hàng, khảo sát bằng UAV, logistics trên không hay những phương tiện bay tự động đang mở ra những cách tiếp cận mới đối với không gian tầm thấp. Cùng với sự phát triển của công nghệ, kinh tế tầm thấp đang dần hình thành những mô hình dịch vụ và hoạt động kinh tế mới.

Tuy nhiên, để những mô hình này có thể triển khai ở quy mô lớn, việc phát triển một phương tiện bay có khả năng hoạt động mới chỉ là bước đầu. Khi số lượng phương tiện tăng lên và các ứng dụng ngày càng đa dạng, nhiều vấn đề liên quan đến không gian bay, dữ liệu, pháp lý, công nghệ, hạ tầng, nhân lực và an toàn cũng xuất hiện.

Đây là lý do kinh tế tầm thấp không chỉ là câu chuyện về drone hay phương tiện bay, mà còn là bài toán xây dựng một hệ sinh thái có khả năng vận hành đồng bộ và lâu dài.

Không gian bay

Trên mặt đất, phương tiện di chuyển trên những tuyến đường, làn đường và khu vực đã được quy hoạch. Trong không gian tầm thấp, việc tổ chức hoạt động phức tạp hơn khi nhiều phương tiện có thể cùng di chuyển ở những độ cao và khu vực khác nhau.

Khi số lượng drone còn ít, hoạt động bay có thể được quản lý tương đối đơn giản. Nhưng khi drone được sử dụng phổ biến cho giao hàng, khảo sát, nông nghiệp, giám sát hay các dịch vụ khác, mật độ phương tiện trong cùng một khu vực có thể tăng đáng kể.

Khi đó cần xác định khu vực nào được phép hoạt động, khu vực nào bị hạn chế, phương tiện được phép bay ở độ cao nào, phạm vi hoạt động ra sao và các chuyến bay sẽ được phối hợp như thế nào.

Để thực hiện điều này, cần có dữ liệu không gian đủ chi tiết và được cập nhật thường xuyên. Bản đồ không còn chỉ có chức năng xác định vị trí mà trở thành một phần của hạ tầng phục vụ lập kế hoạch và quản lý hoạt động bay.

Khung pháp lý

Công nghệ phát triển nhanh có thể tạo ra những mô hình hoạt động mà các quy định hiện có chưa bao quát đầy đủ.

Một chuyến bay phục vụ mục đích thương mại có thể liên quan đến nhiều vấn đề: ai được phép vận hành, phương tiện phải đáp ứng tiêu chuẩn nào, hoạt động ở khu vực nào, trách nhiệm thuộc về ai nếu xảy ra sự cố và dữ liệu thu thập trong quá trình bay được xử lý như thế nào.

Khi các phương tiện bay tự động và dịch vụ hàng không tầm thấp ngày càng đa dạng, khung pháp lý cũng cần theo kịp sự thay đổi của công nghệ. Không chỉ quy định về việc được phép bay, hệ thống pháp lý còn cần tạo cơ sở cho việc cấp phép, kiểm soát rủi ro, xác định trách nhiệm và bảo đảm an toàn.

Dữ liệu

Dữ liệu là một thành phần quan trọng của kinh tế tầm thấp. Tùy vào thiết bị được trang bị, drone có thể thu thập hình ảnh, tọa độ, thông tin địa hình, dữ liệu công trình và nhiều loại thông tin khác.

Khi số lượng phương tiện tăng lên, lượng dữ liệu được tạo ra cũng ngày càng lớn. Vì vậy, bài toán không chỉ nằm ở khả năng thu thập mà còn ở cách dữ liệu được chuẩn hóa, lưu trữ, chia sẻ và bảo vệ.

Chẳng hạn, dữ liệu bản đồ phục vụ hoạt động bay cần có định dạng phù hợp để các hệ thống khác nhau có thể sử dụng. Dữ liệu về phương tiện và chuyến bay cũng cần được cập nhật để hỗ trợ quá trình quản lý không gian.

Bên cạnh đó, những dữ liệu có liên quan đến cá nhân, công trình hoặc các khu vực nhạy cảm cần được kiểm soát quyền truy cập và sử dụng phù hợp.

Quản lý bay

Khi mật độ phương tiện bay còn thấp, việc theo dõi từng chuyến bay có thể được thực hiện tương đối đơn giản. Nhưng khi hàng nghìn hoặc hàng triệu phương tiện cùng tham gia vào các hoạt động khác nhau, cách quản lý thủ công sẽ khó đáp ứng.

Một hệ thống quy mô lớn cần khả năng theo dõi phương tiện, quản lý thông tin chuyến bay, chia sẻ dữ liệu và phối hợp hoạt động giữa nhiều thiết bị.

Đây là lý do UTM – hệ thống quản lý giao thông cho phương tiện bay không người lái – ngày càng được quan tâm trong quá trình phát triển kinh tế tầm thấp.

UTM có thể được xem như một lớp hạ tầng số hỗ trợ tổ chức hoạt động bay. Khi được kết nối với dữ liệu không gian, thông tin phương tiện và các nền tảng liên quan, hệ thống có thể tạo cơ sở để quản lý nhiều hoạt động bay trong cùng một không gian.

Công nghệ

Một phương tiện bay hoàn chỉnh là sự kết hợp của nhiều công nghệ: cơ khí, động cơ, nguồn điện, pin, cảm biến, định vị, điều khiển, truyền dữ liệu và phần mềm.

Tuy nhiên, nhu cầu công nghệ không giống nhau giữa các ứng dụng. Phương tiện phục vụ giao hàng cần đáp ứng những yêu cầu khác với drone khảo sát; thiết bị hoạt động trong đô thị cũng có những yêu cầu khác với phương tiện sử dụng trong nông nghiệp hoặc môi trường công nghiệp.

Vì vậy, khi kinh tế tầm thấp phát triển sâu hơn, nhu cầu không chỉ dừng ở việc có một phương tiện bay mà còn mở rộng sang khả năng thiết kế, tích hợp và phát triển các công nghệ phù hợp với từng nhiệm vụ.

Nhân lực

Kinh tế tầm thấp không thuộc riêng một lĩnh vực kỹ thuật.

Để một phương tiện bay hoạt động hiệu quả cần sự kết hợp của cơ khí, điện – điện tử, điều khiển tự động, lập trình, AI, viễn thông và xử lý dữ liệu. Khi công nghệ được đưa vào hoạt động thương mại, còn cần thêm kiến thức về vận hành, logistics, an toàn và các quy định liên quan.

Điều này tạo ra nhu cầu về nguồn nhân lực có khả năng làm việc liên ngành. Bên cạnh kỹ sư và nhà nghiên cứu, hệ sinh thái còn cần nhân sự vận hành, bảo trì, phân tích dữ liệu, quản lý hoạt động bay và phát triển các dịch vụ dựa trên UAV.

Thử nghiệm

Công nghệ mới không thể được triển khai ở quy mô lớn ngay từ đầu mà cần trải qua quá trình thử nghiệm và kiểm chứng.

Một hệ thống bay cần được đánh giá về khả năng vận hành, độ ổn định, truyền dữ liệu, xử lý tình huống bất thường và mức độ an toàn trong môi trường thực tế.

Tuy nhiên, việc thử nghiệm phương tiện bay cũng chịu giới hạn bởi không gian hoạt động và các yêu cầu an toàn. Vì vậy, cần có những khu vực hoặc cơ chế sandbox có kiểm soát, cho phép doanh nghiệp và tổ chức nghiên cứu thử nghiệm công nghệ trong phạm vi xác định trước khi mở rộng.

Hệ sinh thái

Kinh tế tầm thấp có sự tham gia của nhiều nhóm khác nhau.

Doanh nghiệp sản xuất cần công nghệ và linh kiện. Doanh nghiệp vận hành cần hạ tầng và dữ liệu. Các trường đại học, viện nghiên cứu cung cấp nguồn nhân lực và kết quả nghiên cứu. Startup có thể phát triển những mô hình dịch vụ mới. Trong khi đó, cơ quan quản lý xây dựng quy định và tổ chức quản lý không gian hoạt động.

Nếu các thành phần này phát triển tách biệt, một công nghệ tốt vẫn có thể gặp khó khăn khi chuyển từ phòng thí nghiệm hoặc thử nghiệm sang ứng dụng thực tế.

Do đó, một thách thức quan trọng là tạo ra sự kết nối giữa nghiên cứu, công nghệ, sản xuất, hạ tầng, dịch vụ và quản lý để các thành phần trong hệ sinh thái có thể hỗ trợ lẫn nhau.

An toàn

Khi số lượng phương tiện hoạt động trên không tăng lên, yêu cầu về an toàn cũng trở nên phức tạp hơn.

Một lỗi trong hệ thống điều khiển có thể khiến phương tiện đi sai hướng. Sự cố về nguồn điện có thể làm phương tiện mất khả năng hoạt động. Mất kết nối có thể ảnh hưởng đến quá trình điều khiển. Trong khi đó, dữ liệu được thu thập từ trên không cũng có thể đặt ra những vấn đề liên quan đến bảo mật và quyền riêng tư.

Vì vậy, phát triển kinh tế tầm thấp cần đi cùng với các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình kiểm thử, cơ chế giám sát và phương án xử lý sự cố.

Mục tiêu không chỉ là làm cho phương tiện có thể bay, mà còn phải bảo đảm phương tiện có thể hoạt động an toàn, ổn định và có kiểm soát trong môi trường thực tế.

Bài toán tổng thể

Nhìn riêng từng vấn đề, pháp lý, dữ liệu, công nghệ, hạ tầng hay nhân lực đều có thể được giải quyết từng bước. Nhưng điểm khó của kinh tế tầm thấp nằm ở chỗ những yếu tố này không tồn tại độc lập.

Không gian bay cần dữ liệu. Dữ liệu cần hạ tầng. Hạ tầng cần công nghệ. Công nghệ cần nhân lực. Doanh nghiệp cần môi trường thử nghiệm và quy định rõ ràng. Còn toàn bộ hệ thống lại cần cơ chế quản lý để bảo đảm an toàn.

Vì vậy, phát triển kinh tế tầm thấp không đơn giản là đưa thêm nhiều drone lên bầu trời. Đây là quá trình xây dựng một hệ sinh thái trong đó phương tiện bay, công nghệ, dữ liệu, hạ tầng, con người và cơ chế quản lý cùng được phát triển.

Khi những nền tảng này dần hoàn thiện, các ứng dụng của drone và những phương tiện bay khác mới có điều kiện mở rộng từ những thử nghiệm riêng lẻ thành các hoạt động kinh tế thường xuyên và quy mô lớn.