Недавно исследовательская группа Корейского научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций (ETRI) добилась прорывного прогресса в области подземной беспроводной связи.Разработана технология беспроводной сети, подобная Wi-Fi, которая может проникать под землю, обеспечивая стабильную связь на глубине 100 метров под поверхностью. Соответствующие результаты исследования были официально опубликованы в журнале IEEEXplore.
Традиционная подземная беспроводная связь всегда была ограничена присущими радиочастотным сигналам недостатками. Когда радиоволны проникают в почву и горные породы, происходит серьезное затухание сигнала и ухудшение качества.
Даже существующие коммерческие системы наземной связи не полагаются на технологию магнитного поля, а полагаются на чрезвычайно высокую мощность передачи, едва достигающую доступного расстояния передачи. Устройства не только имеют большой размер и высокое энергопотребление, но и сценарии применения также сильно ограничены.
Основным прорывом этой команды является использование технологии магнитной индукции для замены традиционной схемы передачи радиочастот. Еще в 2023 году команда впервые использовала метод возбуждения по напряжению, чтобы проверить возможность наземной беспроводной связи. В то время можно было обеспечить только подземную дальность передачи в 40 метров.
Чтобы преодолеть узкое место в производительности, команда разработала решение с магнитной индукцией, управляемое током, которое использует низкочастотные радиоволны для проникновения в землю с помощью магнитных полей, что принципиально позволяет избежать проблемы затухания традиционных радиочастотных сигналов и в конечном итоге значительно увеличивает расстояние стабильной связи до 100 метров.
Команда завершила техническую проверку в среде известняковой породы с сильной экранирующей способностью для радиочастотных сигналов.Полный комплект испытательного оборудования включает в себя передающую рамочную антенну размером 0,9 х 0,9 метра, небольшой приемный датчик магнитного поля и систему беспроводной связи, использующую квадратурную фазовую манипуляцию. Текущая скорость передачи данных составляет 2 Кбит/с. Хотя полоса пропускания ограничена, она может удовлетворить основные потребности передачи данных в основных сценариях, таких как экстренная связь.
Согласно сообщениям, эта новая технология не требует чрезвычайно высокой мощности передачи, имеет основные преимущества миниатюризации и низкого энергопотребления, а также имеет широкий спектр сценариев реализации.
В настоящее время ETRI начала исследования по интеграции этой технологии в смартфоны. После популяризации он может охватывать подземные операции и сцены досуга, такие как строительство туннелей и исследование пещер.. Самое главное, что он может построить критически важную линию связи для застрявших и потерявшихся людей под землей и аварийно-спасательных команд. Кроме того, эта технология также имеет чрезвычайно высокую прикладную ценность в морском бурении, национальной обороне и других областях.