A Koreai Elektronikai és Távközlési Kutatóintézet (ETRI) kutatói egy olyan vezeték nélküli föld alatti kommunikációs rendszert fejlesztettek ki, amely akár 100 méteres távolságban is működik. A hagyományos rádióhullám-alapú technológiákkal ellentétben mágneses indukciót használ, így elkerüli a földön keresztüli jelterjedéssel kapcsolatos problémákat. Ez egy új kommunikációs csatornát nyit meg, amely többek között segíthet annak ellenőrzésében, hogy a bányák vagy más szerkezetek összeomlása után a föld alatt rekedt emberek életben vannak-e, valamint a mentési és katonai műveletekben is hasznos lehet.

A bányákban a rádiójel nagyon gyorsan elgyengül, ezért a hagyományos vezeték nélküli rendszerek ott nem működnek. A kutatók ezért egy stabil mágneses mező használatára összpontosítottak, és egy alacsony frekvenciájú kommunikációs rendszert hoztak létre. A kutatás egy 0,9 méter átmérőjű adóantennát, egy kis mágneses mező érzékelőt, körülbelül 15 kHz-es frekvenciát és 2–4 kbps adatátviteli sebességet alkalmazott, amely elegendő a hangátvitelhez. Az átvitelhez QPSK (kvadratúra fázismoduláció) modulációt használtak. A teszteket mészköves környezetben végezték, amely különösen hatékonyan blokkolja a hagyományos rádiójeleket.
Lehetővé vált kétirányú kommunikáció megvalósítása 100 méteres távolságban egyenes vonalban – a bánya bejáratától az ötödik föld alatti szintig. Ez az első ilyen eredmény a világon, amely messze meghaladja a korábbi teljesítményeket, amelyek csupán néhány tíz méterre korlátozódtak. Az intézet hangsúlyozza, hogy olyan megoldásokon dolgozik, amelyek lehetővé teszik, hogy ez a technológia személyes eszközökkel, például okostelefonokkal is működjön. A jövőben ez lehetővé teheti vezeték nélküli hozzáférési pontok létrehozását, amelyek összekötik a felszínt a föld alatti térrel.
Ez nem az első alkalom, hogy a mágneses indukciót jelek továbbítására használják. Ennek a technológiának a koncepciója már 2023-ban megszületett, amikor a kutatók bizonyították a földön áthatoló kommunikáció lehetőségét egy feszültségvezérelt módszerrel. Akkoriban körülbelül 40 méteres hatótávolságot értek el. Így látható, hogy jelentős és gyors előrelépés történt ezen kommunikációs terület kutatásában.

Tovább a cikkre: ostelsat.hu

Az ETRI 100 méteres földalatti vezeték nélküli kommunikációt valósított meg…földalatti katasztrófaelhárításra kifejlesztve

• Hatékony a földalatti létesítmények biztonságirányításában… Úttörő szerepet játszik a földalatti és víz alatti kommunikációs kihívások leküzdésében
  

Koreai kutatók megerősítették, hogy a föld alatti vezeték nélküli kommunikáció lehetséges, túllépve a földi vezeték nélküli kommunikáción, amelyre eddig elsősorban összpontosítottak. Ez új vezeték nélküli csatornát nyitott az eltemetett emberek túlélésének megerősítésére egy földalatti létesítmény, például egy bánya összeomlása esetén, földalatti mentési műveletek vagy földalatti katonai műveletek végrehajtására.

Az ETRI bejelentette, hogy sikeresen kifejlesztette a világ első „mágneses mezős földalatti kommunikációs forrástechnológiáját”, amely egy 1 méter átmérőjű adóantenna és egy több centiméteres vevőantenna segítségével képes hangjeleket továbbítani és fogadni 100 méterrel a föld alatt egy bányában.

Ez a technológia megerősíti a hangátvitel és -vétel megvalósíthatóságát olyan földalatti terekben, amelyek korábban vezeték nélküli technológiával nem voltak elérhetők. Ennek megfelelően várhatóan ezt a technológiát olyan tevékenységekben fogják alkalmazni, mint a mentési műveletek, a katonai műveletek és a közös közműalagutak biztonságirányítása.

Ez a kutatás különösen mészkő alapkőzetű környezetben végzett teszteredményeken alapul, ahol a földalatti kommunikációról köztudott, hogy gyakorlatilag lehetetlen, és úgy vélik, hogy ez egy új területet nyitott a földalatti űrkommunikációs technológiában, mint például a mentési műveletek és a katonai műveletek.

A földalatti bányák nagyon súlyos jelcsillapítással rendelkeznek, ami miatt a meglévő vezeték nélküli kommunikációs technológiákkal elérhetetlenek.

Az ETRI a mágneses mezők stabil továbbítására összpontosított a földalatti közegben, és egy alacsony frekvenciájú mágneses mező alapú kommunikációs rendszert fejlesztett ki.

A kutatók egy 1 méter átmérőjű adóantennával, egy néhány centiméter méretű kis mágneses mező vevőérzékelővel és körülbelül 15 kHz frekvenciával valósították meg a kommunikációt és 2-4 kbps adatsebességgel, ami elegendő a hangkommunikációhoz.

Sikeresen végeztek kétirányú kommunikációs tesztet 100 méteres egyenes vonalú távolságon belül a bánya bejárata (talajszint) és az ötödik földalatti réteg között. Ez a világ első olyan demonstrációja, amely felülmúlja a meglévő, több tíz méteres tengerentúli kutatásokat.

Ez az eredmény a földalatti személyek és a mentőcsapatok közötti kommunikáció lehetőségét jelzi olyan helyzetekben, mint a földalatti katasztrófák, beleértve a bányaomlásokat is. Emellett széles körben alkalmazható különböző területeken, például a közös közműalagutak, gázvezetékek és olajvezetékek katasztrófáinak elhárításában, a kommunikáció folytonosságának biztosításában a földalatti bunkerkörnyezetben végrehajtott katonai műveletek során és egyebekben.

Az ETRI elmagyarázta, hogy a személyes eszközökhöz, például okostelefonokhoz kapcsolódó technológiákat fejleszti, és ez lehetővé teszi a föld és a föld alatti összeköttetést biztosító vezeték nélküli reléket (AP-ket).

Ezt a technológiát az IEEE IoT Journal ismertette, egy nemzetközi tudományos folyóirat a kommunikáció területén, és hazai és nemzetközi szabadalmi bejelentések készültek el olyan kulcsfontosságú elemekre, mint az adó/vevő, az antenna, az alacsony frekvenciájú modem és a sávszélesség-bővítő technológia. 12 SCI-cikk jelent meg, 2 előadást tartottak nemzetközi tudományos konferenciákon, 8 nemzetközi szabadalmat nyújtottak be, és technológiaátadás történt.

Cho In Kui, az ETRI EM Wave Basic Technology Research Sector vezető kutatója kijelentette: „Ez egy olyan technológia, amely jelentősen csökkentheti a kommunikációs zavarok lehetőségét a mentési műveletek során bányabaleset esetén, ugyanúgy, mint amennyire sikeres volt a földalatti környezetben történő kommunikációban, ahol a rádióhullámok nem érnek el.”

Seung Keun Park, az ETRI Rádiókutatási Osztályának alelnök-helyettese szintén elmondta: „Ez egy innovatív technológia, amely nemcsak a bányákban, hanem extrém környezetekben, például alagutakban, földalatti létesítményekben, tengeri fúrásokban és a nemzetvédelemben is szükséges. Különböző ipari szektorokban fogják használni, mint rendkívül megbízható kommunikációs eszközt.”

Ez a kutatási eredmény a „[Specializált Kutatási Osztály] 10pT-osztályú mikroskálájú mágneses téren alapuló középtartományú mágneses kommunikációs technológia” című projekt eredménye, amely az ETRI K+F támogatási programjának része, és amelyet a Tudományos és IKT Minisztérium, valamint az Információs és Kommunikációs Technológiai Tervezési és Értékelési Intézet (IITP) támogatott. A fejlesztési teszteket az Admotech Co., Ltd. és a Doit Co., Ltd. együttműködésében végezték.

Tovább a cikkre: ETRI Hírek (Cho In Kui)

15 kHz: Ez egy nagyon alacsony frekvenciájú sáv nagyon kis sávszélességgel, nem az általános vezeték nélküli kommunikációban általában használt MHz vagy GHz tartomány. Ez egy olyan frekvenciasáv, amelyet a közegveszteségek csökkentésére és az adatok földalatti vagy víz alatti környezetben történő továbbítására terveztek, figyelembe véve olyan tényezőket, mint az antenna mérete.

4 kbps: Ez az adatmennyiség elegendő a hangadatok küldéséhez (csak a feltöltés esetén), és összehasonlítható a rádiógomb megnyomásával küldött és fogadott adatmennyiséggel.

IEEE IoT Journal: „Szélessávú mágneses indukciós vezeték nélküli kommunikáció kihívást jelentő földalatti környezetben: áramvezérelt rendszer.” (12. kötet, 13. szám, 24929–24942. oldal)