Yeraltı Kablosuz İletişim Teknolojisi ile 100 Metre Derinliğe Sinyal Gönderildi
Güney Kore Elektronik ve Telekomünikasyon Araştırma Enstitüsü (ETRI), yeraltı kablosuz iletişim teknolojisi alanında önemli bir başarıya imza attı. Araştırmacılar, dünyada ilk kez 100 metre derinliğe kadar kesintisiz sinyal iletimini gerçekleştirdi.
Çalışmada, radyo dalgalarının etkisiz kaldığı kireçtaşı maden ortamında manyetik indüksiyon yöntemi kullanılarak yüzey ile yer altı arasında çift yönlü iletişim sağlandı.
Radyo dalgaları yer altında neden etkisiz?
Yer altı ortamları, yüksek frekanslı radyo sinyalleri için son derece elverişsizdir. Toprak ve kaya yapıları, özellikle kireçtaşı gibi mineraller, radyo dalgalarını hızla soğurur. Bu nedenle klasik telsiz sistemleri birkaç metre derinlikten sonra çalışamaz hale gelir.
Mevcut “Through-The-Earth” sistemleri ise yüksek enerji tüketimi gerektirir ve verimlilik açısından sınırlıdır.
ETRI ekibi bu sorunu, manyetik alanların düşük zayıflama özelliğinden yararlanarak çözdü. Bu yöntemle düşük güç tüketimiyle daha uzun mesafelere sinyal iletimi mümkün hale geldi.
Akım tabanlı sistemle menzil iki kat arttı
Teknolojinin ilk versiyonu 2023 yılında geliştirildi ve voltaj tabanlı çalışıyordu. Bu sistemde maksimum iletişim mesafesi 40 metre ile sınırlıydı.
Yeni geliştirilen sistemde ise akım odaklı manyetik indüksiyon yaklaşımı benimsendi. Verici bobin üzerinden geçen akım geniş frekans aralığında sabit tutularak sinyalin daha derine ulaşması sağlandı.
Saha testleri, radyo sinyallerinin neredeyse tamamen engellendiği kireçtaşı madenlerinde yapıldı. Sonuç olarak 100 metre derinlikten yüzeye kesintisiz veri aktarımı başarıyla gerçekleştirildi.
Düşük hız, yüksek güvenilirlik
Sistemin veri aktarım hızı saniyede 2 ila 4 kilobit seviyesinde. Bu hız düşük görünse de acil durum senaryoları için yeterli kabul ediliyor.
15 kHz gibi düşük bir taşıyıcı frekans kullanılması, sinyalin yer altında daha uzun mesafe kat etmesini sağlıyor.
Testlerde kullanılan sistemde:
- 0.9 x 0.9 metre boyutunda halka anten
- Manyetik alan sensörü
yer aldı. Ölçülen hata vektör büyüklüğü %14,74 olarak kaydedildi. Bu değer, sistemin güvenilir bir iletişim sunduğunu gösteriyor.
Kullanım alanları genişliyor
Bu yeraltı kablosuz iletişim teknolojisinin en kritik kullanım alanı arama kurtarma operasyonları. Göçük altında kalan kişilerin konumunun belirlenmesi ve basit mesajlaşma imkanı sağlanması hedefleniyor.
Bunun yanında teknoloji şu alanlarda da kullanılabilir:
- Maden ocakları
- Tünel inşaatları
- Mağaracılık faaliyetleri
- Açık deniz sondaj platformları
- Petrol ve doğalgaz hatlarının izlenmesi
- Askeri yer altı operasyonları
ETRI, sistemi gelecekte akıllı telefonlara entegre etmeyi planlıyor. Bu sayede yer altında bile sürekli iletişim mümkün hale gelebilir.
Kritik avantaj: Hayat kurtarabilir
Yetkililer, bu teknolojinin mevcut yaşam telsizlerinin ulaşamadığı noktalarda bile iletişim kurabildiğini belirtiyor. Bu da özellikle maden kazalarında iletişim kopukluğu riskini ciddi şekilde azaltabilir.
Araştırma ekibi, sistemin temel bileşenleri için uluslararası patent başvurularını tamamlamış durumda.
