في الآونة الأخيرة، حقق فريق البحث التابع للمعهد الكوري لأبحاث الإلكترونيات والاتصالات (ETRI) تقدمًا كبيرًا في مجال الاتصالات اللاسلكية تحت الأرض.تم تطوير تقنية شبكات لاسلكية شبيهة بـ "الواي فاي" يمكنها اختراق الأرض وتحقق اتصالاً مستقرًا على عمق 100 متر تحت السطح. تم نشر نتائج الأبحاث ذات الصلة رسميًا في مجلة IEEEXplore.
لقد كانت الاتصالات اللاسلكية التقليدية تحت الأرض محدودة دائمًا بسبب أوجه القصور الكامنة في إشارات الترددات الراديوية. عندما تخترق موجات الراديو التربة والوسائط الصخرية، سيحدث توهين خطير للإشارة وتدهور الجودة.
وحتى أنظمة الاتصالات التجارية القائمة عبر الأرض لا تعتمد على تكنولوجيا المجال المغناطيسي، بل تعتمد على قوة إرسال عالية للغاية بحيث لا تكاد تصل إلى مسافة الإرسال المتاحة. ليست الأجهزة كبيرة الحجم واستهلاك الطاقة مرتفعًا فحسب، بل إن سيناريوهات التطبيق مقيدة أيضًا إلى حد كبير.
يتمثل الإنجاز الأساسي لهذا الفريق في استخدام تقنية الحث المغناطيسي لتحل محل نظام نقل الترددات الراديوية التقليدي. وفي وقت مبكر من عام 2023، استخدم الفريق طريقة محرك الجهد للتحقق من جدوى الاتصالات اللاسلكية عبر الأرض لأول مرة. في ذلك الوقت، لم يكن من الممكن تحقيق سوى مسافة نقل تحت الأرض تبلغ 40 مترًا.
من أجل اختراق عنق الزجاجة في الأداء، طور الفريق حلاً للحث المغناطيسي يحركه التيار، والذي يستخدم موجات الراديو منخفضة التردد لاختراق الأرض بمساعدة المجالات المغناطيسية، مما يتجنب بشكل أساسي مشكلة التوهين لإشارات الترددات الراديوية التقليدية، وفي النهاية يزيد بشكل كبير مسافة الاتصال المستقرة إلى 100 متر.
أكمل الفريق عملية التحقق الفني في بيئة صخرية من الحجر الجيري تتمتع بقدرة حماية قوية لإشارات الترددات الراديوية.تشتمل المجموعة الكاملة من معدات الاختبار على هوائي حلقة إرسال مقاس 0.9 متر × 0.9 متر، ومستشعر استقبال مجال مغناطيسي صغير، ونظام اتصالات لاسلكي يستخدم تعديل مفتاح إزاحة الطور التربيعي. معدل نقل البيانات الحالي هو 2 كيلو بايت / ثانية. على الرغم من أن عرض النطاق الترددي محدود، إلا أنه يمكنه تلبية احتياجات نقل البيانات الأساسية للسيناريوهات الأساسية مثل اتصالات الطوارئ.
وفقًا للتقارير، لا تتطلب هذه التكنولوجيا الجديدة طاقة نقل عالية للغاية، وتتمتع بالمزايا الأساسية المتمثلة في التصغير والاستهلاك المنخفض للطاقة، ولديها مجموعة واسعة من سيناريوهات التنفيذ.
في الوقت الحاضر، بدأت ETRI البحث حول دمج هذه التكنولوجيا في الهواتف الذكية. بمجرد تعميمها، يمكنها تغطية العمليات تحت الأرض والمشاهد الترفيهية مثل بناء الأنفاق واستكشاف الكهوف.. والشيء الأكثر أهمية هو أنه يمكنه بناء شريان حياة اتصالات مهم للأشخاص المحاصرين والمفقودين تحت الأرض وفرق الإنقاذ في حالات الطوارئ. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع هذه التكنولوجيا أيضًا بقيمة تطبيقية عالية جدًا في الحفر البحري والدفاع الوطني ومجالات أخرى.