誰能想到,被吹成全球無死角覆蓋的星鏈,到了地下直接歇菜。連幾十米厚的巖石都穿不過去,更別說上百米的深地空間了。最近韓國科研團(tuán)隊搞出個通信黑科技,居然能輕松穿透一百米致密石灰?guī)r,直接把地下失聯(lián)這個老大難問題給解決了。
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喜歡挖洞探險或者聽過礦井作業(yè)的朋友都懂,只要往地下走個幾十米,手機(jī)直接變磚頭,和外界半點兒信號都連不上。2024年還發(fā)生過一起礦井塌方事故,就是因為地下通信完全中斷,救援隊伍摸不清被困人員的位置和情況,硬生生耽誤了救援時機(jī)。這事兒也讓大家再次意識到,地下通信的短板真的要人命。
之前有星鏈加持大家以為萬事大吉,結(jié)果星鏈根本頂不住。星鏈和普通5G一樣,靠的都是射頻信號,這種信號碰到土壤水分尤其是堅硬的巖石,衰減得特別厲害。星鏈信號到地下五十米的地方,衰減率直接超過99%,根本沒法用來傳有效信息。
在韓國這次突破出來之前,地下通信也就兩個能用的辦法。一個是鋪實體電話線,但凡地形復(fù)雜點的礦井溶洞,根本沒法鋪開,限制太大。另一個是用大型高功率通信設(shè)備,這玩意兒重量超過五十公斤,耗電是普通手機(jī)的二十倍,傳輸距離還不到二十米,救援的時候根本不方便帶。
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韓國電子通信研究院這次能搞出突破,核心就是換了個思路,沒在傳統(tǒng)射頻這條路上死磕。他們選了磁感應(yīng)技術(shù)這條路,說起來大家也不陌生,咱們平時用的手機(jī)無線充電、刷公交地鐵的NFC,底層原理都是磁感應(yīng)。只是他們把這項技術(shù)優(yōu)化升級,用到了地下通信這個領(lǐng)域。
和射頻信號比起來,磁場對巖石土壤的穿透力強(qiáng)太多,抗干擾能力還特別能打。不管地下有多少水分,土壤成分是什么樣,都不影響信號穩(wěn)定,天生就適合極端地下環(huán)境。這個突破也不是一天就成的,2023年他們用電壓驅(qū)動方案,剛做到四十米巖石穿透,后來改成電流驅(qū)動方案,從根上解決了信號衰減的問題。
經(jīng)過在模擬極端環(huán)境的致密石灰?guī)r測試場反復(fù)測試,最終做到了一百米深度的穩(wěn)定通信。整套設(shè)備也不復(fù)雜,就一個零點九米見方的發(fā)射環(huán)形天線,再加個小小的磁場接收傳感器,就能完成信號傳輸。現(xiàn)在傳輸速度只有每秒兩千比特,別看速度慢,傳求救文字、定位坐標(biāo)還有生命體征數(shù)據(jù)完全夠用,生死關(guān)頭這就是救命的生命通道。
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對比下來星鏈確實沒法打,這項技術(shù)不用依賴衛(wèi)星,不受地表遮擋影響,能直接穿一百米巖石,穩(wěn)定連接地上地下。它也直接補(bǔ)上了全球深地通信領(lǐng)域的空白,說它是地下通信的革命性突破一點都不夸張。這項技術(shù)能用的地方太多,遠(yuǎn)不止讓大家在地下玩手機(jī)這么簡單,普及之后能改變好多行業(yè)的玩法。
最實用的就是地下救援,不管是礦井塌方、隧道事故還是探險迷路,被困人員拿設(shè)備就能發(fā)求救信息和定位,救援效率能提一大截,還能減少無謂的人員傷亡。城市里的地下管網(wǎng)也能用它做智能監(jiān)控,隨時排查故障,避免泄漏堵塞出安全問題。國防領(lǐng)域的地下工程,還有海上鉆井平臺的深處,都能靠它解決通信不暢的老問題。
現(xiàn)在研發(fā)團(tuán)隊還在推進(jìn)核心技術(shù)小型化,打算把磁感應(yīng)通信模塊直接集成到普通智能手機(jī)里。按照行業(yè)預(yù)測,這項技術(shù)大概2028年就能民用普及,到時候大家揣著普通手機(jī),就能在地下一百米范圍內(nèi)和地表穩(wěn)定連接,不用帶任何額外設(shè)備。以后下礦井的工人,探溶洞的探險家,再也不用怕失聯(lián),手機(jī)就是自己的安全保障,這種以前只在科幻片里見的場景,馬上就要變成現(xiàn)實了。
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這段時間全球科技圈都在扎堆往太空沖,各國都在搞衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),馬斯克的星鏈就是最典型的例子,反倒沒人關(guān)注入地的需求。地下空間開發(fā),地下安全保障,同樣需要核心通信技術(shù)撐著,韓國團(tuán)隊沉下心深耕地下通信,本身就很有意義。它不光解決了大家的痛點,也說明科技發(fā)展本來就該多元化,不能只盯著熱門賽道擠。
這個突破其實也給咱們提了醒,咱們現(xiàn)在5G基建、低軌衛(wèi)星通信都跑在全球前面,但是在深地深海這類特種通信領(lǐng)域,還有不小的提升空間。目前國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)啟動了地下磁感應(yīng)通信的研發(fā),盯著礦山救援、國防工程這些核心場景發(fā)力,就是要補(bǔ)上全空間通信的短板。畢竟要做到上天入地全空間核心技術(shù)都自主可控,才能在未來的科技博弈里,穩(wěn)穩(wěn)握住自己的通信話語權(quán)。
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韓國這次的技術(shù)突破,說起來只是人類探索地下世界的一小步,對深地救援和通信安全來說,卻是實打?qū)嵉目缭叫砸徊健K蜷_了地下世界的通信大門,以后隨著技術(shù)不斷優(yōu)化,肯定能在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用,給大家的生產(chǎn)生活和安全保障提供更穩(wěn)的支撐。
參考資料:環(huán)球網(wǎng) 韓國研發(fā)出可穿透百米巖石地下通信技術(shù)
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