Naukowcy opracowali podziemną łączność o zasięgu 100 m. Zamiast typowych fal radiowych, postawiono na indukcję magnetyczną, co ma eliminować problemy z przebijaniem się sygnału. Rozwiązanie może mieć szereg zastosowań.
Choć Wi-Fi 8 nadchodzi i poprawi zasięg, tak fale radiowe w dalszym ciągu mają swoje ograniczenia. Badacze z południowokoreańskiego Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI) przedstawili swoje rozwiązanie w publikacji na łamach IEEE Xplore. Zespół z ETRI zbudował system, który ma komunikować się z urządzeniami nawet 100 m pod powierzchnią. Kluczem jest zastosowanie indukcji magnetycznej, która ma pomagać utrzymać czytelny przekaz tam, gdzie fale radiowe słabną.
Jak dokonano łączności pomimo wapiennego podłoża skalnego?
Zestaw testowy obejmuje pętlową antenę nadawczą o wymiarach 0,9 na 0,9 m oraz niewielki czujnik odbierający pole magnetyczne. Elementy połączono z systemem łączności bezprzewodowej wykorzystującym modulację sygnału QPSK do transmisji danych. Przepływność pozostaje bardzo niska, bo wynosi 2 Kb/s, ale badacze podkreślają skuteczność w trudnym środowisku.
Testy wykonano w środowisku wapiennego podłoża skalnego, znanego z tego, że dobrze blokuje standardowe sygnały radiowe. Celem badania było ograniczenie problemów klasycznych metod radiowych, czyli tłumienia oraz pogorszenia jakości sygnału w gruncie. W tym ujęciu podziemne "Wi-Fi" ma być bardziej przewidywalne w zasięgu i stabilności łącza.
To nie pierwszy raz, gdy indukcja magnetyczna staje się narzędziem do przesyłania sygnałów. Koncepcja technologii pojawiła się w 2023 r., gdy zespół wykazał możliwość łączności penetrującej grunt metodą sterowaną napięciem. Później naukowcy przeszli na podejście sterowane prądem i niskie częstotliwości, aby ominąć ograniczenia wcześniejszej wersji. Początkowo uzyskali 40 m, a po przejściu na indukcję magnetyczną zwiększyli zasięg do 100 m.
Rozwiązania typu Through-The-Earth istnieją już dziś, ale zwykle nie wykorzystują pól magnetycznych i wymagają bardzo dużej mocy nadawczej, by osiągnąć użyteczny zasięg. Z kolei ETRI ma rozważać implementację w smartfonach, co mogłoby zwiększyć dostępność łączności podziemnej m.in. dla osób pracujących w tunelach i jaskiniach. Rozwiązanie może się sprawdzić w pracy służb ratunkowych, na terenach odwiertów dla platform wiertniczych, w górnictwie, ale także i w obszarze obronności.
Komentarze
1