Российские исследователи разработали универсальную антенну, которая предназначена для специализированной техники, работающей в сложных условиях. 
Она гарантирует бесперебойную работу самосвалов, погрузчиков и экскаваторов на площадках горнодобывающих и строительных работ, при лесозаготовках, а также во время обслуживания линий электропередачи в сложных условиях, при ремонте и укладке газовых и нефтепроводов, включая специальные машины, функционирующие в суровых условиях Севера. Ключевая особенность устройства заключается в мощном сигнале, который не подвержен глушению и остается стабильным даже на больших расстояниях, рассказали разработчики.
Новая антенна для спецтехники
В Пермском политехническом университете была создана уникальная антенна для техники в полевых условиях: она способна без потерь передать все данные на мобильный сборщик в ситуациях, где традиционные телематические системы, работающие по сотовой связи, оказываются неэффективными. Эта разработка предназначена для удаленных автопарков со специализированной техникой. Наиболее подходящими местами для её использования являются зоны горнодобывающих и строительных работ (в самосвалах, погрузчиках, бульдозерах, экскаваторах, кранах), при лесозаготовках, а также при обслуживании линий электропередачи в сложных условиях (тайга, горы, тундра), при ремонте и укладке газовых и нефтепроводов, включая технику, работающую в условиях Крайнего Севера.
— Эффективность передачи мобильному сборщику зависит от небольшого, но крайне важного компонента — Wi-Fi-антенны. Она должна обеспечивать дальность и скорость связи. Антенны могут быть как внешние, устанавливаемые в кабину, кузов или на лобовое стекло автомобиля, так и внутренние, интегрируемые в терминал. Первые должны сохранять работоспособность в широком температурном диапазоне от -40 до +85 °C и часто подвергаются механическим повреждениям. Вторые не всегда эффективны, так как металлическая кабина ослабляет сигнал и экранирует лишь определенные направления передачи, — пояснил один из разработчиков, старший преподаватель кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) Сергей Тюрин.
Средняя скорость передачи данных составила 1,56 Мбит/с, что в 2,5 раза выше по сравнению с традиционными Wi-Fi-антеннами. При этом устройство компактно и в условиях отсутствия сотовой сети способно принять 99% подаваемой мощности, так как сигнал при передаче практически не теряется и распространяется без перебоев во всех направлениях, обеспечивая стабильное соединение, отметил эксперт. При этом массовое производство антенны практически не требует затрат, так как она формируется на поверхности печатной платы. Фактически затраты на неё равны стоимости самой платы.
— Наилучшие параметры по габаритам, цене, воспроизводимости, защите от статического электричества и направленности показала печатная MIFA-антенна. Её конструкция представляет собой медную дорожку в виде зигзагообразной линии, которая формируется непосредственно на поверхности печатной платы. Это исключает необходимость закупки и монтажа дополнительных компонентов, а также позволяет существенно снизить себестоимость при массовом производстве устройств, — отметил ученый ПНИПУ.
Он добавил, что в отличие от других встроенных Wi-Fi-устройств сигнал новой разработки не глушится и остается стабильным даже на значительном расстоянии.
Где можно использовать новую антенну
Эта компактная антенна представляет собой значительный технологический шаг в направлении устойчивой полевой телематики. Она обеспечивает надежную передачу всего объема данных мобильному сборщику в условиях, когда классические сотовые решения теряют связь, и при этом не ухудшает защищенность оборудования благодаря внутренней установке. Это особенно важно для спецтехники в горнодобыче, строительстве, лесозаготовках, при обслуживании ЛЭП и прокладке магистралей в сложных условиях и на Крайнем Севере, считает специалист по информационной безопасности группы компаний ST IT, эксперт рынка TechNet НТИ Ярослав Истомин.
— Она не отменяет потребности в продуманной архитектуре связи и магистральных каналах (это шлюзы, передача в облако или через спутник), не снимает требований к энергоснабжению, сертификации и информационной безопасности при интеграции в корпоративные системы. Наибольшую выгоду она принесет операторам удаленных автопарков, подрядным организациям и поставщикам телематических сервисов при условии грамотной интеграции и сопровождения, — добавил он.
По словам генерального директора TelecomDaily Дениса Кускова, система останется актуальной как минимум до 2027 года. В это время также ожидается запуск низкоорбитальной спутниковой группировки «Бюро 1440». Она должна будет покрыть удаленные, в том числе горнодобывающие, кластеры, тем самым решая проблемы со связью в труднодоступных регионах.
Кроме того, антенна является недорогой и компактной, она встраивается внутрь корпуса самой системы, что обеспечивает её безопасность, считает эксперт после изучения спецификаций устройства.
— Средняя скорость передачи данных составила 1,56 Мбит/с, а время отправки 10 Мбайт данных — всего 54,4 секунды. Также подтвердилась возможность излучения во всех направлениях. Это наглядно демонстрирует эффективность антенны и стабильность связи на больших расстояниях. Для сравнения: патч-антенна показала скорость 1,49 Мбит/с, а встроенная — всего 0,63 Мбит/с, — резюмировал Сергей Тюрин из ПНИПУ.
По мнению Ярослава Истомина, уже сейчас антенна Пермского политеха решает конкретные практические задачи — сокращает потерю телеметрии и простоев, улучшает мониторинг состояния машин и позволяет своевременно планировать техобслуживание. Заместитель директора Центра компетенций НТИ «Технологии доверенного взаимодействия» Руслан Пермяков считает, что реальный прирост скорости составил 5%, но для полной оценки необходимо знать и другие характеристики антенны — в первую очередь, цену и вес. Сбор данных с техники создает базу для применения технологий больших данных при управлении парком техники, позволяет создавать математические модели и добиваться более эффективной эксплуатации техники и формирования оптимальных запасов, так что технология полезна, считает он.
Фото: hi-tech.mail.ru
