العلماء يبرهنون على وجود اتصالات لاسلكية تحت الأرض، حتى من خلال الصخور الأساسية

لعقود من الزمن، كان العمل تحت الأرض يعني فقدان إشارتك وشريان حياتك. لقد غير الباحثون الكوريون في معهد أبحاث الإلكترونيات والاتصالات (ETRI) هذا النموذج من خلال اختراق قد يبدو بسيطًا ولكنه رائع حقًا.

وتسمح هذه التقنية بالاتصال الصوتي لاسلكياً على عمق 100 متر تحت الأرض. هذا هو الأول من نوعه في العالم، وهو مهم أكثر مما تعتقد.

كيف يعمل؟

يستخدم الاتصال تقنية مصدر الاتصال تحت الأرض بالمجال المغناطيسي، وهي أول محاولة ناجحة في العالم للقيام بذلك. بدلًا من الاعتماد على موجات الراديو التقليدية، التي يتم امتصاصها على الفور تقريبًا بواسطة الصخور والتربة، يستخدم نظام ETRI مجالات مغناطيسية منخفضة التردد.

يشتمل الإعداد على هوائي إرسال بقطر 1 متر على السطح ومستشعر استقبال صغير الحجم محمول تحت الأرض يعمل عند حوالي 15 كيلو هرتز. وهذا عرض نطاق ترددي كافٍ لدعم معدل بيانات يتراوح من 2 إلى 4 كيلوبت في الثانية، وهو ما يكفي للاتصال الصوتي الواضح ثنائي الاتجاه.

نجح الفريق في اختبار الاتصال ثنائي الاتجاه بين مستوى الأرض والطبقة الخامسة تحت الأرض من منجم للحجر الجيري، وهي بيئة لا تستطيع التكنولوجيا اللاسلكية الحالية الوصول إليها.

لم تتمكن الأبحاث السابقة إلا من الوصول إلى بضع عشرات من الأمتار. لقد دفع ETRI ذلك إلى 100 متر، وتم تصميم التكنولوجيا للذهاب إلى أبعد من ذلك.

لماذا يهم هذا؟

إذا سبق لك أن شاهدت تغطية إخبارية لانهيار منجم أو نفق، فأنت تعرف مدى شعور فرق الإنقاذ بالعجز عندما تفقد الاتصال بالعمال المحاصرين. هذه التكنولوجيا يمكن أن تغير ذلك تماما. ويمكن لفرق الإنقاذ التواصل مع الناجين المدفونين في الوقت الحقيقي، الأمر الذي من شأنه أن يحسن معدلات الإنقاذ بشكل كبير.

فكر في الأمر باعتباره النظير لتقنية الأقمار الصناعية التي تتضمنها شركة Apple في أحدث أجهزة iPhone الخاصة بها. وكما تساعد هذه الميزة الأفراد الذين تقطعت بهم السبل دون الوصول إلى الشبكة على التواصل مع خدمات الإنقاذ، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تفعل الشيء نفسه بالنسبة للأشخاص المحاصرين تحت الأرض.

تطبيقاتها تذهب إلى ما هو أبعد من التعدين والإنقاذ. ويمكن نشر هذه التكنولوجيا في أنفاق المرافق تحت الأرض، وخطوط أنابيب الغاز والنفط، وعمليات المخابئ العسكرية. تعمل ETRI أيضًا على ربط النظام بالأجهزة الشخصية مثل الهواتف الذكية، مما يجعله متاحًا في سيناريوهات الإنقاذ في العالم الحقيقي.

تم نشر البحث في مجلة IEEE IoT Journal، مع تقديم براءات اختراع للمكونات الرئيسية.