Какие каналы новый коммуникатор использует для передачи сообщений
Российские инженеры создали альтернативную систему связи, способную работать на большом удалении от существующей коммуникационной инфраструктуры. Новому коммуникатору не нужны спутники и вышки сотовой связи. Доставлять сообщения до ближайшего ретранслятора он может с помощью коротких радиоволн, которые отражаются от ионосферы Земли на высоте сотен километров. Как показывают опыты, такая связь может работать на расстоянии до 20 тыс. км. Опрошенные «Известиями» эксперты признали теоретическую возможность создания таких систем, но сомневаются в их надежности.
Старое доброе радио
Российские инженеры создали устройство связи, которое может передавать текстовые сообщения там, где нет покрытия сотовых сетей и без использования спутников. Внешне аппарат напоминает планшет. С помощью компактной антенны сообщение передается через радиоволны короткого диапазона, которые, отражаясь от ионосферы Земли, могут преодолевать сотни километров. Таким образом сообщение доставляется до ближайшего подключенного к сети сотового телефона, а дальше передается по адресу.
Создателям удалось добиться устойчивой связи на расстоянии 200 км между абонентами. Для сравнения, обычная портативная радиостанция (рация) может работать максимум на несколько десятков километров. На следующем этапе испытаний сообщения будут передаваться уже на 800 км между портативным и стационарным абонентами. Рекордная дальность такого способа связи была достигнута знаменитым советским радистом Кренкелем и составила 20 тыс. км.
Фото: ТАСС/Артем Геодакян
Источник изображения: iz.ru
— Мы стали первыми в мире, кому удалось разработать коммуникатор, использующий загоризонтное распространение радиоволн для передачи текстовых сообщений на большие расстояния. Сейчас существуют только две альтернативы нашей технологии — это спутниковая и сотовая связь. Но они на несколько порядков дороже, — сказал основатель стартапа twager.net Дмитрий Забиров.
Использование коротких радиоволн для передачи информации на большие расстояния уже давно привлекает специалистов. Однако до последнего времени инженерам не удавалось преодолеть ряд связанных с этим сложностей. Ионосфера существует благодаря ионизирующему солнечному излучению, которое меняется в зависимости от широты, долготы, времени суток, времени года и солнечного цикла. При этом характеристики частот внутри коротковолнового диапазона заметно различаются, что осложняет выбор наиболее подходящих. К этому нужно добавить и высокий уровень помех.
Разговор в эфире
Инженеры уже собрали опытный образец коммуникатора. Одно из главных ноу-хау создателей — антенна. Длина радиоволны, с которой работает устройство, — 150 м, а размер антенны — 30 см. Разработчикам впервые удалось добиться такой компактности. С антенной соединен оригинальный трансивер — устройство, получающее и передающее радиосигнал. Также для коммуникатора разработаны особый модем и программное обеспечение.
Разработчики сознательно ограничили возможности своего коммуникатора передачей текстов длиной до 160 символов. По их словам, сообщений этого объема достаточно как для коммуникации между людьми, так и для связи между устройствами интернета вещей (IoT). Коммуникатор передает информацию со скоростью 120 символов в минуту. По мнению авторов изобретения, с помощью устройства теоретически возможна и передача изображений, видео и звука, но это уже дело будущего.
Фото: Depositphotos/ambeon
Источник изображения: iz.ru
Первыми пользователями коммуникатора должны стать геологи, нефтяники, строители и люди других профессий, которым часто приходится работать вдали от цивилизации, считают разработчики. Также новую технологию можно применить для обеспечения связью удаленных автомобильных и железнодорожных трасс и подключения к интернету газопроводов и другого оборудования, расположенного в труднодоступных локациях. Теоретически для таких коммуникаторов можно создать сеть по всей планете. Но для этого уже понадобятся вышки. Впрочем, число их будет на два порядка меньше, чем для сотовой связи.
Практическим применением новой системы связи уже заинтересовались в одной из крупнейших транспортных компаний.
— Проект twager.net прошел подготовку в числе 20 финалистов и стал одним из семи победителей корпоративной акселерационной программы ОАО «РЖД», — рассказал руководитель Акселератора РЖД Роман Кошелев.
По его словам, проект выбрали для проведения пилотирования поездов в одном из филиалов ОАО «РЖД», так как эта технология может быть использована для автоматического управления пакетом из нескольких поездов в виртуальной сцепке. Также в компании планируют внедрить разработку для передачи сообщений между работниками Дальневосточной железной дороги.
Разумные сомнения
Описанная технология возможна и принципиально известна, заметил декан факультета радиотехники и телекоммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Виктор Малышев.
— Но передатчики таких устройств должны иметь значительную мощность — со всеми вытекающими проблемами для массогабаритных характеристик источников питания и с соблюдением санитарных норм, — сказал он,
По словам эксперта, качество работы такой технологии будет в значительной степени зависеть от состояния ионосферы, поэтому надежность ее сомнительна: скорость передачи данных может быть только очень низкой. При этом альтернативы для расстояний 100–200 км существуют. Это спутниковые системы либо же сети из коротковолновых или ультракоротковолновых станций, уверен специалист.
— Особенность коротковолнового диапазона в том, что у него небольшая ширина радиоканала, то есть передавать можно только текстовые сообщения или голос. Никакого видео и интернет-доступа в привычном понимании там быть не может, — сказал доцент департамента радиоэлектроники и связи УрФУ Иван Малыгин.
Фото: Depositphotos/toxawww
Источник изображения: iz.ru
Эксперт обратил внимание: раз предполагается, что система будет работать без базовых станций — от абонента к абоненту, и в этом случае нельзя передать сообщение, если второго коммуникатора поблизости нет. Кроме того, коротковолновый диапазон требует больших антенн для передачи — антенна маленького размера, как в сотовом телефоне, неэффективна, добавил специалист.
— Известно, что электрически малую антенну можно использовать для приема сообщений, но для передачи — затруднительно. Возможно, этот недостаток можно преодолеть благодаря более длительному сигналу. Но эффективность ее работы в коммуникаторе остается под вопросом, — высказал мнение доцент Института электроники и телекоммуникаций Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Александр Гельгор.
Он также отметил, что количество информации, которую сможет передавать коммуникатор, ограничено частотным диапазоном. Если через систему можно передавать один мегабит информации в секунду, а системой будет пользоваться тысяча абонентов, то придется этот мегабит разделить между всеми ними. С развитием сети ресурс на одного абонента будет уменьшаться.
Денис Гриценко