Российские исследователи разработали универсальную антенну для специальной техники, используемой в труднодоступных районах. Она обеспечит надежную работу самосвалов, погрузчиков и экскаваторов на территориях горнодобывающей и строительной деятельности, при лесозаготовках, обслуживании линий электропередачи в удаленных регионах, а также при ремонте и прокладке газовых и нефтепроводов, включая спецтехнику, работающую на Крайнем Севере. Главной особенностью устройства является мощный стабильный сигнал, не теряющий качества и не глушащийся даже на значительном расстоянии, сообщили разработчики изданию «Известия».

Новая антенна для спецтехники

В Пермском политехническом университете создали специальную антенну для работы техники в полевых условиях: она способна полностью передать данные мобильному сборщику в ситуациях, где классические телематические системы сотовой связи оказываются недостаточно эффективны. Эта разработка предназначена для эксплуатации на удаленных автопарках со спецтехникой. Основными местами применения выступают горнодобывающие и строительные объекты (в самосвалах, бульдозерах, экскаваторах, кранах, погрузчиках), а также лесозаготовки и обслуживание линий электропередачи в труднодоступных районах (тайга, горы, тундра). Антенна также пригодится при ремонте и укладке газопроводов и нефтепроводов, в том числе для техники на Крайнем Севере.

— Качество передачи данных мобильному сборщику напрямую зависит от небольшого, но критического компонента — Wi-Fi-антенны. Она обязана обеспечивать достаточную дальность и скорость передачи. Существуют внешние антенны, устанавливаемые в кабину, кузов или на лобовое стекло техники, а также внутренние, встраиваемые внутрь терминала. Внешним антеннам необходимо выстоять в диапазоне температур от −40 до +85 °C и выдерживать механические воздействия. Внутренние же менее эффективны, так как металлическая кабина ослабляет сигнал и блокирует некоторые направления передачи, — разъяснил «Известиям» один из разработчиков, старший преподаватель кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ Сергей Тюрин.

Средняя скорость передачи новой антенны составила 1,56 Мбит/с, что в 2,5 раза выше, чем у стандартных Wi-Fi-антенн. Кроме того, устройство имеет небольшой размер и способно принимать до 99% мощности сигнала при отсутствии сотовой сети, так как сигнал практически не теряется и распространяется во всех направлениях без сбоев, обеспечивая стабильное соединение, отметил специалист. Производство антенн незначительно затратно, поскольку они формируются на поверхности печатной платы, что сводит затраты к стоимости самой платы.

— Лучшие параметры по габаритам, себестоимости, воспроизводимости, защите от статики и направленности продемонстрировала печатная MIFA-антенна. Ее конструкция представляет собой медную дорожку в форме зигзага, формируемую прямо на поверхности платы. Это исключает необходимость в закупке и монтаже дополнительных компонентов, а также существенно снижает себестоимость при массовом производстве, — подчеркнул ученый из ПНИПУ.

Он добавил, что в отличие от других встроенных Wi-Fi устройств, сигнал данной конструкции не снижает свою мощность и остается стабильным на больших расстояниях.

Где можно использовать новую антенну

Эта компактная антенна представляет собой значительный технологический прогресс в области устойчивой полевой телематики. Она гарантирует стабильную передачу полного объема данных мобильному сборщику в местах, где традиционные сотовые решения теряют связь, при этом повышая степень защищенности техники за счет внутреннего размещения. Это особенно важно для спецтехники в областях горнодобычи, строительства, лесозаготовок, обслуживания линий электропередач и прокладки магистральных трубопроводов в отдаленных регионах и на Крайнем Севере, отметил эксперт по информационной безопасности группы компаний ST IT и специалист рынка TechNet НТИ Ярослав Истомин.

— Данная технология не отменяет необходимость грамотно выстроенной архитектуры связи и магистральных каналов (включая шлюзы, передачу данных в облако или через спутники) и не снимает требований к энергоснабжению, сертификации и информационной безопасности при интеграции в корпоративные системы. Наибольшая польза будет для операторов удаленных автопарков, подрядных компаний и поставщиков телематических сервисов при правильной интеграции и технической поддержке, — добавил он.

Генеральный директор TelecomDaily Денис Кусков отметил, что система останется актуальной как минимум до 2027 года. Тогда ожидается запуск низкоорбитальной спутниковой группировки «Бюро 1440», которая обеспечит покрытие отдаленных территорий, включая горнодобывающие кластеры, что решит проблемы связности в таких регионах.

Эксперт после изучения технических характеристик устройства отметил, что антенна дешевая и компактная, а встроенное расположение внутри корпуса обеспечивает высокий уровень безопасности.

— Средняя скорость передачи данных достигла 1,56 Мбит/с, а отправка 10 Мбайт данных занимает всего 54,4 секунды. Также подтверждена возможность излучения во всех направлениях, что наглядно демонстрирует эффективность и стабильность связи на значительном расстоянии. В сравнении патч-антенна показала 1,49 Мбит/с, а встроенная — всего 0,63 Мбит/с, — подытожил Сергей Тюрин из ПНИПУ.

По мнению Ярослава Истомина, уже сегодня антенна Пермского политеха решает важные практические задачи: снижает потерю телеметрии и время простоя техники, улучшает мониторинг состояния машин и способствует планированию технического обслуживания без сбоев.

Заместитель директора Центра компетенций НТИ «Технологии доверенного взаимодействия» Руслан Пермяков отметил, что реальный прирост скорости передачи составляет около 5%, однако для полной оценки нужны дополнительные характеристики, прежде всего — цена и вес устройства. Сбор данных с техники создает базу для использования технологий больших данных в управлении парком машин, разработки математических моделей и повышения эффективности эксплуатации с формированием оптимальных запасов, поэтому технология оказывается полезной, резюмировал он.