Концепція “відчувати шкірою” виходить на новий рівень: китайські науковці розробили матеріал, подібний до “розумної шкіри” для будівель, який поєднує функції бездротових датчиків та ретрансляторів стільникового зв’язку. Його призначення – усунення “мертвих зон” покриття в умовах щільної забудови та закритих приміщень, включаючи підземні тунелі й шахти.
Джерело зображень: Nature 2025
Вперше про цю розробку було повідомлено у журналі Nature близько року тому. Цієї весни на інженерній виставці в Женеві “розумна шкіра” отримала престижну нагороду – золоту медаль. Використовуючи такі покриття, стіни та інші відповідні архітектурні елементи здатні усувати “мертві зони” стільникового зв’язку, підвищуючи швидкість обміну даними. Одночасно вони відстежують положення людей з точністю до 10 см. Це особливо важливо на виробництві, де безпека персоналу є пріоритетом. Технологія в реальному часі, без спеціальних датчиків, визначає присутність людей у зонах підвищеної небезпеки та виконує інші аналогічні функції.
Інженерне рішення проблеми “мертвих зон” для зв’язку запропонували науковці з Південно-Східного університету (Southeast University) в Нанкіні. Загалом, роботи проводилися з прицілом на технології для мереж 6G та майбутніх бездротових систем. Це має допомогти перетворити стіни, колони та інші елементи міської інфраструктури з перешкод для радіосигналу на керовані ретранслятори та датчики. Розробка отримала назву Distributed Integrated Sensing and Communication Metasurface, або DISACM – розподілена метаповерхня для інтегрованих зв’язку та зондування.
В основі DISACM лежить інтелектуальна реконфігурована поверхня – штучний електромагнітний матеріал, що функціонує як “розумна шкіра” будівлі. У звичайній бездротовій мережі стіни, опори та вигини тунелів створюють “тіньові зони” для радіосигналу. Метаповерхня ж програмно змінює фазу та напрямок відбиття радіохвиль. Фактично, вона діє як кероване дзеркало для сигналу: перенаправляє енергію в “мертві зони”, допомагає формувати віртуальні пелюстки поширення сигналу та одночасно зчитує зміни в навколишньому середовищі за відбитими радіохвилями.
У ході випробувань для сценарію “розумного міста” дослідники встановили каскад з 10 модулів DISACM на фасаді будівлі. Після активації потужність опорного сигналу в проблемних зонах, що вимірюється як RSRP, зросла на 10–20 дБ, а підтримувана швидкість бездротової передачі досягала 400 Мбіт/с. Одночасно ці ж модулі виконували функції радіолокаційного сенсора: фіксували переміщення людей та вели підрахунок потоку без необхідності в камерах чи спеціальних датчиках.
Таким чином, розробка об’єднує три ключові функції майбутніх мереж 6G: зв’язок, зондування та розподілені обчислення. Така інфраструктура здатна не лише покращувати покриття в умовах щільної міської забудови, під землею або в закритих промислових зонах, але й отримувати інформацію про рух об’єктів, заповненість приміщень та стан довкілля. До комерційного впровадження DISACM ще належить пройти етапи стандартизації, масштабування та перевірки стійкості в реальних мережах. Однак, сама ідея демонструє напрямок розвитку 6G: мережа перестає бути виключно каналом передачі даних і починає сприймати фізичний простір навколо себе.
Головний підсумок від ІТ-Блогу: Китайські науковці розробили “розумну шкіру” для будівель, яка інтегрує функції зв’язку та сенсорного зондування. Ця інновація може кардинально змінити покриття стільникового зв’язку та забезпечити моніторинг навколишнього середовища, відкриваючи нові можливості для майбутніх мереж 6G.
Джерело новини: 3dnews.ru