Không còn mất sóng dưới lòng đất? Công nghệ “Wi-Fi xuyên đất” 100m có thể tích hợp vào điện thoại

Mới đây, nhóm nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Điện tử Viễn thông Hàn Quốc (ETRI) đã đạt được bước đột phá trong lĩnh vực truyền thông không dây dưới lòng đất. Họ đã phát triển một công nghệ mạng không dây dạng “Wi-Fi” có thể xuyên qua địa tầng, cho phép kết nối ổn định ở độ sâu tới 100 mét. Kết quả nghiên cứu đã được công bố chính thức trên tạp chí IEEEXplore.
Truyền thông không dây dưới lòng đất từ trước đến nay luôn bị hạn chế bởi những điểm yếu cố hữu của tín hiệu vô tuyến. Sóng radio khi xuyên qua đất và đá thường bị suy hao mạnh, dẫn đến chất lượng tín hiệu giảm đáng kể.

Ngay cả các hệ thống truyền thông xuyên đất thương mại hiện nay cũng không sử dụng công nghệ từ trường, mà chủ yếu dựa vào công suất phát cực cao để đạt được khoảng cách truyền tải tối thiểu. Điều này khiến thiết bị cồng kềnh, tiêu tốn nhiều năng lượng và bị hạn chế về phạm vi ứng dụng.

Bước đột phá lần này nằm ở việc nhóm nghiên cứu sử dụng công nghệ cảm ứng từ để thay thế phương pháp truyền sóng vô tuyến truyền thống. Trước đó, vào năm 2023, nhóm đã lần đầu chứng minh tính khả thi của truyền thông xuyên đất bằng phương pháp điều khiển điện áp, nhưng khi đó chỉ đạt khoảng cách 40 mét.

Để vượt qua giới hạn này, họ đã phát triển giải pháp cảm ứng từ điều khiển bằng dòng điện. Công nghệ này sử dụng sóng vô tuyến tần số thấp kết hợp với từ trường để xuyên qua địa tầng, từ đó khắc phục tận gốc vấn đề suy hao tín hiệu của phương pháp truyền thống, và nâng khoảng cách truyền ổn định lên tới 100 mét.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thành công trong môi trường đá vôi có khả năng chắn tín hiệu vô tuyến rất mạnh. Hệ thống thử nghiệm bao gồm một ăng-ten vòng phát kích thước 0,9m × 0,9m, cảm biến thu từ trường nhỏ gọn, cùng hệ thống truyền thông sử dụng điều chế khóa dịch pha vuông góc (QPSK). Tốc độ truyền dữ liệu hiện đạt khoảng 2Kb/s – tuy băng thông còn hạn chế, nhưng đã đủ đáp ứng các nhu cầu truyền dữ liệu cơ bản trong tình huống khẩn cấp.

Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ này không cần công suất phát quá cao, đồng thời có ưu điểm nhỏ gọn và tiêu thụ năng lượng thấp, mở ra nhiều khả năng ứng dụng thực tế.

Hiện ETRI đang nghiên cứu tích hợp công nghệ này vào smartphone. Khi được phổ biến, nó có thể phục vụ các hoạt động như thi công hầm, thám hiểm hang động, cũng như các tình huống khẩn cấp dưới lòng đất. Quan trọng hơn, công nghệ này có thể trở thành “đường dây sinh tồn” giúp kết nối liên lạc giữa người bị mắc kẹt và lực lượng cứu hộ. Ngoài ra, nó còn có tiềm năng ứng dụng lớn trong các lĩnh vực như khoan ngoài khơi và quốc phòng.

Đọc Thêm