中國(guó)發(fā)展網(wǎng)訊 近日，東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布受限空間智能超表面（RIS）補(bǔ)盲系統(tǒng)“流螢”。這款由中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)全自主研發(fā)的新一代受限空間通信增強(qiáng)技術(shù)，有效解決了礦井、隧道等受限空間的通信盲區(qū)難題，能精準(zhǔn)聚攏微弱電磁波束、接力喚醒網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)?；诳蒲袌F(tuán)隊(duì)信息超材料的原創(chuàng)理論，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字編碼的方式表征超材料，實(shí)現(xiàn)了物理層電磁調(diào)控與數(shù)字層信息處理的融合。

“流螢”的命名，恰與產(chǎn)品功能、應(yīng)用場(chǎng)景高度契合。團(tuán)隊(duì)介紹，礦井、隧道等受限空間幽暗閉塞，一如螢火蟲(chóng)生存的暗夜環(huán)境。智能超表面，即RIS，由海量微單元組成，恰似成群聚集的流螢?！拔⒐怆m小，聚之能照亮網(wǎng)絡(luò)死角；螢火流動(dòng)，信號(hào)便能在盲區(qū)輕松‘拐彎’”，這生動(dòng)詮釋了產(chǎn)品靈活部署和破解通信死角的核心價(jià)值。

作為受限空間通信的硬核解決方案，“流螢”系統(tǒng)兼具形態(tài)適配性與技術(shù)創(chuàng)新性。其部署形態(tài)輕薄靈活，適應(yīng)地下礦井、交通隧道和電梯井道等極端物理受限空間。系統(tǒng)集成了極簡(jiǎn)硬件與智能算法，通過(guò)信息超材料實(shí)現(xiàn)了物理層電磁調(diào)控與數(shù)字層信息處理的深度融合，具備微弱信號(hào)捕捉、波束精準(zhǔn)賦形、干擾抑制與空間接力等核心功能。據(jù)測(cè)試，該系統(tǒng)有效消除了復(fù)雜環(huán)境下的通信死角，顯著提升了受限空間的數(shù)據(jù)傳輸可靠性，為極端場(chǎng)景下的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)喚醒與人員設(shè)備安全帶來(lái)了高效穩(wěn)定的智聯(lián)體驗(yàn)。

相較于傳統(tǒng)的受限空間通信設(shè)備，“流螢”實(shí)現(xiàn)了成本控制、極低功耗與靈活部署的有機(jī)統(tǒng)一。面對(duì)地下礦井等通信盲區(qū)，傳統(tǒng)方案往往受限于物理布線(xiàn)和嚴(yán)苛的安全規(guī)范，且研制成本高昂。而“流螢”依托面板上的微納結(jié)構(gòu)陣列協(xié)同機(jī)制進(jìn)行波束賦形，形成電磁調(diào)控網(wǎng)。此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了復(fù)雜的電力布線(xiàn)，符合高危場(chǎng)景的本質(zhì)安全防爆要求。系統(tǒng)整體功耗控制在瓦級(jí)，測(cè)試數(shù)據(jù)顯示盲區(qū)覆蓋距離提升數(shù)十米，為地下盲區(qū)覆蓋提供了低成本的靈活方案。

目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)與杭州市錢(qián)塘高等信息研究院、中國(guó)煤炭科工集團(tuán)常州研究院合作，將“流螢”系統(tǒng)部署至榆林可可蓋煤礦，完成了井下惡劣環(huán)境中的實(shí)地測(cè)試。井下復(fù)雜的地質(zhì)條件和電磁環(huán)境為系統(tǒng)提供了工業(yè)級(jí)測(cè)試場(chǎng)景?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，系統(tǒng)部署后有效解決了特定采掘區(qū)域的信號(hào)盲區(qū)問(wèn)題，保障了遠(yuǎn)程設(shè)備的穩(wěn)定控制?，F(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)為后續(xù)系統(tǒng)的功能完善、性能優(yōu)化與場(chǎng)景適配提供了參考，使技術(shù)研發(fā)更貼合礦山生產(chǎn)的實(shí)際需求。

依托在信息超材料領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累，東南大學(xué)信息學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期深耕前沿技術(shù)研發(fā)，以自主創(chuàng)新服務(wù)國(guó)家級(jí)重大工程、解決各類(lèi)復(fù)雜通信難題。此前在杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)期間，團(tuán)隊(duì)將信息超材料技術(shù)應(yīng)用于主體育館及手球館，改善了場(chǎng)館內(nèi)的信號(hào)陰影，將部分弱覆蓋區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度提升約10dB，用戶(hù)下載速率提升近50%。針對(duì)重慶立體交通網(wǎng)絡(luò)的通信難點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)開(kāi)展了城市級(jí)信息超材料現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)，在隧道、橋梁、高層建筑陰影區(qū)等傳統(tǒng)基站覆蓋受限場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的低成本補(bǔ)盲。

面向“十五五”發(fā)展，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步聚焦萬(wàn)物智聯(lián)和新型工業(yè)化的核心需求，深化與國(guó)內(nèi)垂直行業(yè)龍頭的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，推動(dòng)前沿科技成果向新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。此次發(fā)布的“流螢”系統(tǒng)，正是團(tuán)隊(duì)緊扣產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求、深化產(chǎn)學(xué)研合作的最新成果。未來(lái)，在“流螢”牽引下，信號(hào)將突破空間阻隔，在幽暗地下、偏遠(yuǎn)山區(qū)、狹窄隧洞等各類(lèi)通信盲區(qū)間自由穿梭，為礦山安全、隧道施工、城市地下基建等垂直領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)筑牢通信基礎(chǔ)，更將為受限空間萬(wàn)物互聯(lián)的規(guī)模化演進(jìn)注入新的活力。（吳涵玉  曾成  祖智慧）

責(zé)編：劉維

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