Η καινοτομία επικεντρώνεται σε ένα αυτοτροφοδοτούμενο ηλεκτρονικό σύστημα που συνδυάζει την ασύρματη μετάδοση πληροφοριών με τη συλλογή ενέργειας, εξέλιξη που ενδέχεται να μεταβάλει τις σημερινές μεθόδους στον ηλεκτρονικό πόλεμο και τα ασύρματα δίκτυα
Ερευνητές στην Κίνα φέρονται να ανέπτυξαν μια έξυπνη ηλεκτρομαγνητική επιφάνεια, ικανή να μετατρέπει τα περιβαλλοντικά ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε ηλεκτρική ενέργεια, σε μια εξέλιξη που συνδυάζει την ηλεκτρομαγνητική μηχανική με τις αρχές των σύγχρονων επικοινωνιών.
Σύμφωνα με νέα επιστημονική εργασία, μέσω της ταυτόχρονης βελτιστοποίησης παραμέτρων όπως ο σχηματισμός δεσμών εκπομπής και λήψης, οι τροχιές ρομποτικών συστημάτων και οι συντελεστές των αναδιαμορφώσιμων επιφανειών, προτείνονται λύσεις που βασίζονται σε βαθιά ενισχυτική μάθηση και πολύπλευρη βελτιστοποίηση.
Οι λύσεις αυτές στοχεύουν στην αντιμετώπιση προβλημάτων που αφορούν τον σχεδιασμό δεσμών, τον προγραμματισμό διαδρομών, την ανίχνευση στόχων και τη συγκέντρωση δεδομένων.
Η καινοτομία επικεντρώνεται σε ένα αυτοτροφοδοτούμενο ηλεκτρονικό σύστημα που συνδυάζει την ασύρματη μετάδοση πληροφοριών με τη συλλογή ενέργειας, εξέλιξη που ενδέχεται να μεταβάλει τις σημερινές μεθόδους στον ηλεκτρονικό πόλεμο και τα ασύρματα δίκτυα.
Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, αναμένεται να έχει ευρεία επίδραση στις επικοινωνίες 6G, στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων, στην έξυπνη τεχνολογία stealth και σε συναφείς τομείς.
Η RIS
Η τεχνολογία βασίζεται σε μια επαναδιαμορφώσιμη έξυπνη επιφάνεια, γνωστή ως RIS, ένα δισδιάστατο ανακλαστικό υλικό που έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε πραγματικό χρόνο.
Αντλώντας ενέργεια από ραντάρ ή άλλα περιβαλλοντικά σήματα, η επιφάνεια λειτουργεί χωρίς την ανάγκη συμβατικών μπαταριών.
Στο πλαίσιο αυτό, προτείνεται ένα δίκτυο Διαδικτύου Ρομποτικών Πραγμάτων με υποστήριξη RIS, με στόχο τη συνολική ενίσχυση των επικοινωνιών, της αισθητήριας λειτουργίας, του υπολογισμού και της συλλογής ενέργειας από ρομποτικά συστήματα.
Σε πρακτικές στρατιωτικές εφαρμογές, όπως στα stealth αεροσκάφη, η τεχνολογία θα μπορούσε να επιτρέπει τη «συγκομιδή» της ενέργειας από τα εχθρικά ραντάρ για την τροφοδοσία συστημάτων πρόωσης ή επικοινωνίας, σύμφωνα με δημοσιεύματα της South China Morning Post.
Η δυνατότητα αυτή υποστηρίζει την έννοια του συνεργατικού ηλεκτρομαγνητικού stealth, όπου πολλαπλές δικτυωμένες πλατφόρμες λειτουργούν συντονισμένα ώστε να μειώνουν το συνολικό ίχνος ραντάρ και την ανιχνευσιμότητά τους από αισθητήρες.
Πέρα από τη στρατιωτική χρήση, η επιφάνεια έχει σχεδιαστεί και για εφαρμογές στις τηλεπικοινωνίες 6G, υποστηρίζοντας ολοκληρωμένη ανίχνευση και τροφοδοσία για δορυφόρους ή σταθμούς βάσης.
Σε επίπεδο υλικού, η πλατφόρμα ενσωματώνει μετάδοση δεδομένων και λειτουργίες τύπου ραντάρ, βελτιστοποιώντας τη χρήση του φάσματος και των διαθέσιμων πόρων.
Τα τρέχοντα πρωτότυπα επιδεικνύουν δυνατότητα κατεύθυνσης δεσμών έως ±45 μοίρες με χαμηλούς πλευρικούς λοβούς, γεγονός που βελτιώνει την κάλυψη σήματος σε περιπτώσεις όπου η άμεση οπτική επαφή παρεμποδίζεται από φυσικά εμπόδια.
Οι ερευνητές χαρακτηρίζουν την αρχιτεκτονική RIS ως μια χαμηλού κόστους και ιδιαίτερα προγραμματιζόμενη λύση για τα μελλοντικά ασύρματα δίκτυα, επισημαίνοντας ότι ο συνδυασμένος χειρισμός σκεδαζόμενων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και ενεργά εκπεμπόμενων σημάτων μειώνει τον απαιτούμενο φυσικό χώρο και το κόστος υλικού που συνήθως συνοδεύει τέτοιες πολυλειτουργικές εφαρμογές.
Η έξυπνη επιφάνεια μπορεί να διαμορφωθεί ώστε να δημιουργεί σκόπιμες «νεκρές ζώνες» ραδιοσημάτων.
Η δυνατότητα αυτή συμβάλλει στον περιορισμό των παρεμβολών σήματος και στη μείωση του κινδύνου ηλεκτρονικής υποκλοπής, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι η συγκεκριμένη αρχιτεκτονική θα επιτρέψει στο μέλλον την ανάπτυξη ολοκληρωμένων συστημάτων ανίχνευσης που προσαρμόζονται στο περιβάλλον, μικροσταθμών βάσης και αυτοτροφοδοτούμενων συστημάτων αναμετάδοσης.
Καθώς οι ασύρματες επικοινωνίες επόμενης γενιάς εστιάζουν ολοένα και περισσότερο στο ίδιο το κανάλι μετάδοσης, η δυνατότητα ενσωμάτωσης ανίχνευσης, επικοινωνίας και συλλογής ενέργειας σε μία ενιαία πλατφόρμα υλικού αναμένεται να επηρεάσει ένα ευρύ φάσμα τομέων, από το Διαδίκτυο των Πραγμάτων έως τις έξυπνες τεχνολογίες stealth.
«Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να ωριμάζει, προβλέπεται ότι οι επαναδιαμορφώσιμες έξυπνες επιφάνειες θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην υλοποίηση πιο εξελιγμένων, αποδοτικών και αξιόπιστων ρομποτικών λειτουργιών, ανοίγοντας μια νέα εποχή προόδου στα ευφυή και διασυνδεδεμένα συστήματα», καταλήγει η μελέτη.
www.worldenergynews.gr
Σύμφωνα με νέα επιστημονική εργασία, μέσω της ταυτόχρονης βελτιστοποίησης παραμέτρων όπως ο σχηματισμός δεσμών εκπομπής και λήψης, οι τροχιές ρομποτικών συστημάτων και οι συντελεστές των αναδιαμορφώσιμων επιφανειών, προτείνονται λύσεις που βασίζονται σε βαθιά ενισχυτική μάθηση και πολύπλευρη βελτιστοποίηση.
Οι λύσεις αυτές στοχεύουν στην αντιμετώπιση προβλημάτων που αφορούν τον σχεδιασμό δεσμών, τον προγραμματισμό διαδρομών, την ανίχνευση στόχων και τη συγκέντρωση δεδομένων.
Η καινοτομία επικεντρώνεται σε ένα αυτοτροφοδοτούμενο ηλεκτρονικό σύστημα που συνδυάζει την ασύρματη μετάδοση πληροφοριών με τη συλλογή ενέργειας, εξέλιξη που ενδέχεται να μεταβάλει τις σημερινές μεθόδους στον ηλεκτρονικό πόλεμο και τα ασύρματα δίκτυα.
Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, αναμένεται να έχει ευρεία επίδραση στις επικοινωνίες 6G, στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων, στην έξυπνη τεχνολογία stealth και σε συναφείς τομείς.
Η RIS
Η τεχνολογία βασίζεται σε μια επαναδιαμορφώσιμη έξυπνη επιφάνεια, γνωστή ως RIS, ένα δισδιάστατο ανακλαστικό υλικό που έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε πραγματικό χρόνο.
Αντλώντας ενέργεια από ραντάρ ή άλλα περιβαλλοντικά σήματα, η επιφάνεια λειτουργεί χωρίς την ανάγκη συμβατικών μπαταριών.
Στο πλαίσιο αυτό, προτείνεται ένα δίκτυο Διαδικτύου Ρομποτικών Πραγμάτων με υποστήριξη RIS, με στόχο τη συνολική ενίσχυση των επικοινωνιών, της αισθητήριας λειτουργίας, του υπολογισμού και της συλλογής ενέργειας από ρομποτικά συστήματα.
Σε πρακτικές στρατιωτικές εφαρμογές, όπως στα stealth αεροσκάφη, η τεχνολογία θα μπορούσε να επιτρέπει τη «συγκομιδή» της ενέργειας από τα εχθρικά ραντάρ για την τροφοδοσία συστημάτων πρόωσης ή επικοινωνίας, σύμφωνα με δημοσιεύματα της South China Morning Post.
Η δυνατότητα αυτή υποστηρίζει την έννοια του συνεργατικού ηλεκτρομαγνητικού stealth, όπου πολλαπλές δικτυωμένες πλατφόρμες λειτουργούν συντονισμένα ώστε να μειώνουν το συνολικό ίχνος ραντάρ και την ανιχνευσιμότητά τους από αισθητήρες.
Πέρα από τη στρατιωτική χρήση, η επιφάνεια έχει σχεδιαστεί και για εφαρμογές στις τηλεπικοινωνίες 6G, υποστηρίζοντας ολοκληρωμένη ανίχνευση και τροφοδοσία για δορυφόρους ή σταθμούς βάσης.
Σε επίπεδο υλικού, η πλατφόρμα ενσωματώνει μετάδοση δεδομένων και λειτουργίες τύπου ραντάρ, βελτιστοποιώντας τη χρήση του φάσματος και των διαθέσιμων πόρων.
Τα τρέχοντα πρωτότυπα επιδεικνύουν δυνατότητα κατεύθυνσης δεσμών έως ±45 μοίρες με χαμηλούς πλευρικούς λοβούς, γεγονός που βελτιώνει την κάλυψη σήματος σε περιπτώσεις όπου η άμεση οπτική επαφή παρεμποδίζεται από φυσικά εμπόδια.
Οι ερευνητές χαρακτηρίζουν την αρχιτεκτονική RIS ως μια χαμηλού κόστους και ιδιαίτερα προγραμματιζόμενη λύση για τα μελλοντικά ασύρματα δίκτυα, επισημαίνοντας ότι ο συνδυασμένος χειρισμός σκεδαζόμενων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και ενεργά εκπεμπόμενων σημάτων μειώνει τον απαιτούμενο φυσικό χώρο και το κόστος υλικού που συνήθως συνοδεύει τέτοιες πολυλειτουργικές εφαρμογές.
Η έξυπνη επιφάνεια μπορεί να διαμορφωθεί ώστε να δημιουργεί σκόπιμες «νεκρές ζώνες» ραδιοσημάτων.
Η δυνατότητα αυτή συμβάλλει στον περιορισμό των παρεμβολών σήματος και στη μείωση του κινδύνου ηλεκτρονικής υποκλοπής, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι η συγκεκριμένη αρχιτεκτονική θα επιτρέψει στο μέλλον την ανάπτυξη ολοκληρωμένων συστημάτων ανίχνευσης που προσαρμόζονται στο περιβάλλον, μικροσταθμών βάσης και αυτοτροφοδοτούμενων συστημάτων αναμετάδοσης.
Καθώς οι ασύρματες επικοινωνίες επόμενης γενιάς εστιάζουν ολοένα και περισσότερο στο ίδιο το κανάλι μετάδοσης, η δυνατότητα ενσωμάτωσης ανίχνευσης, επικοινωνίας και συλλογής ενέργειας σε μία ενιαία πλατφόρμα υλικού αναμένεται να επηρεάσει ένα ευρύ φάσμα τομέων, από το Διαδίκτυο των Πραγμάτων έως τις έξυπνες τεχνολογίες stealth.
«Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να ωριμάζει, προβλέπεται ότι οι επαναδιαμορφώσιμες έξυπνες επιφάνειες θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην υλοποίηση πιο εξελιγμένων, αποδοτικών και αξιόπιστων ρομποτικών λειτουργιών, ανοίγοντας μια νέα εποχή προόδου στα ευφυή και διασυνδεδεμένα συστήματα», καταλήγει η μελέτη.
www.worldenergynews.gr
