韓国電子通信研究院（ETRI）の研究チームは最近、地下無線通信分野で画期的な進歩を遂げた。「Wi-Fi」に似た地中を貫通する無線ネットワーク技術を開発し、地下100メートルでも安定した通信を実現。関連する研究結果は、IEEEXplore ジャーナルに正式に掲載されました。
従来の地下無線通信は、無線周波数信号の固有の欠点により常に制限されてきました。電波が土壌や岩石の媒体を透過すると、重大な信号の減衰と品質の劣化が発生します。
既存の商用地上通信システムでさえ、磁界技術に依存しておらず、利用可能な伝送距離にかろうじて到達するために非常に高い送信電力に依存しています。デバイスのサイズが大きく、消費電力が高いだけでなく、アプリケーションのシナリオも大幅に制限されます。
このチームの画期的な核心は、磁気誘導技術を使用して従来の高周波伝送方式を置き換えることです。 2023 年には、研究チームは電圧駆動方式を使用して地上無線通信の実現可能性を初めて検証しました。当時、地下伝送距離は40メートルしか達成できませんでした。
性能のボトルネックを打破するために、チームは電流駆動の磁気誘導ソリューションを開発しました。これは、磁場の助けを借りて低周波電波を地面に浸透させ、従来の無線周波数信号の減衰問題を根本的に回避し、最終的に安定した通信距離を 100 メートルに大幅に延長しました。
チームは、高周波信号に対する強力なシールド能力を持つ石灰岩の岩盤環境で技術検証を完了しました。完全なテスト機器セットには、0.9 メートル × 0.9 メートルの送信ループ アンテナ、小型磁界受信センサー、直交位相偏移変調を使用した無線通信システムが含まれています。現在のデータ伝送速度は 2Kb/s です。帯域幅は限られていますが、緊急通信などのコアシナリオの基本的なデータ送信ニーズを満たすことができます。
報告によると、この新技術は極端に高い送信電力を必要とせず、小型化と低消費電力という主な利点を備え、幅広い実装シナリオがあるとのことです。
現在、ETRIはこの技術をスマートフォンに組み込む研究を開始している。普及すれば、トンネル建設や洞窟探検などの地下作業やレジャーシーンまでカバーできます。。最も重要なことは、地下に閉じ込められ迷子になった人々と緊急救助チームのための重要な通信ライフラインを構築できることです。また、この技術は海洋掘削や国防等の分野においても極めて高い応用価値を持っています。