Разрабатывает первую в мире технологию связи по магнитному полю на расстоянии до 100 метров под землей.
Исследователи из ETRI готовятся к испытаниям дальней связи в магнитном поле с использованием передающей антенны и приемного устройства для эксперимента по подземной связи.
Корейские исследователи подтвердили возможность беспроводной связи под землей, выйдя за рамки наземной беспроводной связи, на которой они до сих пор в основном сосредоточивались. Это открыло новый беспроводной канал для подтверждения выживания людей, находящихся под землей, в случае обрушения подземного сооружения, такого как шахта, проведения подземных спасательных операций или проведения подземных военных операций.
ETRI объявила об успешной разработке первой в мире «технологии подземного источника связи на основе магнитного поля», способной передавать и принимать голосовые сигналы на глубине до 100 метров под землей в шахте с использованием передающей антенны диаметром 1 метр и приемной антенны класса нескольких сантиметров.
Данная технология подтверждает возможность передачи и приема голосовых сообщений в подземных пространствах, ранее недоступных для беспроводных технологий. Соответственно, ожидается, что эта технология будет применяться в таких областях, как спасательные операции, военные операции и обеспечение безопасности в туннелях общего назначения.
В частности, данное исследование основано на результатах испытаний, проведенных в известняковой среде, где подземная связь, как известно, практически невозможна, и считается открывающим новое направление в технологиях подземной космической связи, например, для спасательных и военных операций.
В подземных шахтах наблюдается очень сильное затухание сигнала, что делает их недоступными для использования с помощью существующих беспроводных технологий связи.
ETRI сосредоточилась на обеспечении стабильной передачи магнитных полей в подземных средах и разработала низкочастотную систему связи на основе магнитных полей.
Исследователи реализовали связь с использованием передающей антенны диаметром 1 метр, небольшого датчика приема магнитного поля размером в несколько сантиметров, частоты приблизительно 15 кГц и скорости передачи данных 2-4 кбит/с, чего достаточно для голосовой связи.
Они успешно провели испытания двусторонней связи на расстоянии 100 метров по прямой линии между входом в шахту (на уровне земли) и пятым подземным слоем. Это первая в мире демонстрация, превосходящая существующие зарубежные исследования, охватывающие расстояние в десятки метров.
Этот результат свидетельствует о возможности связи между погребенными под землей людьми и спасательными командами в ситуациях, подобных подземным катастрофам, включая обрушения шахт. Кроме того, он может широко использоваться в различных областях, таких как реагирование на катастрофы в обычных инженерных тоннелях, газопроводах и нефтепроводах, обеспечение непрерывности связи во время военных операций в подземных бункерах и многое другое.
В ETRI пояснили, что компания разрабатывает технологии, связанные с персональными устройствами, такими как смартфоны, и что это позволит создавать беспроводные ретрансляторы (точки доступа), соединяющие землю и подземные сооружения.
Данная технология описана в журнале IEEE IoT Journal , международном академическом журнале в области связи, и были поданы заявки на патенты как внутри страны, так и за рубежом на ключевые элементы, такие как передатчик/приемник, антенна, низкочастотный модем и технология расширения полосы пропускания. Опубликовано 12 статей в журналах SCI, представлено 2 доклада на международных академических конференциях, получено 8 международных патентов, осуществлен трансфер технологий.
Чо Ин Куи, ведущий научный сотрудник секции фундаментальных исследований электромагнитных волн ETRI, заявил: «Эта технология может значительно снизить вероятность сбоев связи во время спасательных операций в случае аварии на шахте, поскольку она уже успешно обеспечивает связь в подземных условиях, куда радиоволны не доходят».
Пак Сын Гын, заместитель вице-президента отдела радиоисследований ETRI, также отметил: «Это инновационная технология, необходимая не только для шахт, но и для экстремальных условий, таких как туннели, подземные сооружения, морское бурение и национальная оборона. Она будет использоваться в различных отраслях промышленности в качестве высоконадежного средства связи».
1) 15 кГц: Это очень низкочастотный диапазон с очень малой полосой пропускания, не относящийся к диапазонам МГц или ГГц, обычно используемым в беспроводной связи. Это частотный диапазон, предназначенный для уменьшения потерь в среде передачи и передачи данных в подземных или подводных условиях с учетом таких факторов, как размер антенны.
2) 4 кбит/с: Это размер данных, достаточный для передачи голосовых данных (применяется только к восходящему каналу связи) и сопоставимый с уровнем данных, передаваемых и принимаемых при нажатии кнопки радиостанции.
3) Журнал IEEE IoT : «Широкополосная беспроводная связь на основе магнитной индукции в сложных подземных условиях: схема с управлением током». (Том: 12, Выпуск: 13, стр. 24929–24942)
Результаты данного исследования являются следствием проекта «[Специализированный исследовательский раздел] Технология магнитной связи среднего радиуса действия на основе микромасштабного магнитного поля класса 10 пТл», реализуемого в рамках программы поддержки НИОКР ETRI при поддержке Министерства науки и ИКТ и Института планирования и оценки информационных и коммуникационных технологий (IITP). Испытания проводились в сотрудничестве с компаниями Admotech Co., Ltd. и Doit Co., Ltd.
Об Институте исследований электроники и телекоммуникаций (ETRI)
ETRI — это некоммерческий научно-исследовательский институт, финансируемый государством. С момента своего основания в 1976 году ETRI, глобальный научно-исследовательский институт в области ИКТ, прилагает огромные усилия для обеспечения значительного роста Кореи в сфере ИКТ-индустрии. ETRI выводит Корею в число ведущих стран мира в области ИКТ, постоянно разрабатывая передовые и лучшие в мире технологии.
Источник: https://www.eurekalert.org/