В Китаї створили «розумну шкіру» для будівель — вона усуває мертві зони стільникового зв'язку та стежить за людьми

Вираз «шкірою відчуваю» виходить на новий рівень — китайські вчені створили щось на зразок розумної шкіри для будівель, яка виконує функції як бездротових датчиків, так і ретрансляторів стільникового зв'язку для усунення мертвих зон у забудові та закритих приміщеннях, включаючи підземні тунелі та шахти.

Джерело зображень: Nature 2025

Вперше про розробку було повідомлено в журналі Nature близько року тому. Весною цього року на інженерній виставці в Женеві «розумна шкіра» отримала престижну нагороду — золоту медаль. Завдяки таким покриттям стіни та інші відповідні архітектурні елементи усувають мертві зони стільникового зв'язку, підвищуючи швидкість обміну даними та одночасно відстежуючи положення людей з точністю до 10 см. Це особливо важливо на виробництві, де безпека персоналу виходить на перше місце. Технологія в реальному часі без спеціальних датчиків визначає присутність людей у зонах підвищеної небезпеки та не тільки.

Інженерне рішення проблеми мертвих зон для зв'язку знайшли вчені з Південно-Східного університету (Southeast University) у Нанкіні. Загалом роботи велися з прицілом на технології для мереж 6G та майбутніх бездротових систем, що повинно допомогти перетворити стіни, колони та інші елементи міської інфраструктури з перешкод для радіосигналу на керовані ретранслятори та датчики. Розробка отримала назву Distributed Integrated Sensing and Communication Metasurface, або DISACM — розподілена метаповерхня для поєднаних зв'язку та зондування.

В основі DISACM лежить інтелектуальна реконфігурована поверхня — штучний електромагнітний матеріал, що працює як «розумна шкіра» будівлі. У звичайній бездротовій мережі стіни, опори та вигини тунелів створюють зони радіотіні, а метаповерхня, навпаки, програмно змінює фазу та напрямок відбиття радіохвиль. Фактично вона діє як кероване дзеркало для сигналу: перенаправляє енергію в мертві зони, допомагає формувати віртуальні пелюстки розповсюдження сигналу та одночасно зчитує зміни в навколишньому середовищі за відбитими радіохвилями.

Випробування для сценарію «розумного міста» дослідники провели, встановивши каскад з 10 модулів DISACM на фасаді будівлі. Після увімкнення потужність опорного сигналу в проблемних зонах, вимірювана як RSRP, зросла на 10–20 дБ, а підтримувана швидкість бездротової передачі досягала 400 Мбіт/с. Одночасно ті ж модулі виконували функції радіолокаційного сенсора: фіксували переміщення людей і вели підрахунок потоку без необхідності в камерах або спеціальних датчиках.

Таким чином, розробка об'єднує три функції майбутніх 6G-мереж: зв'язок, зондування та розподілені обчислення. Така інфраструктура може не лише покращувати покриття в щільній міській забудові, під землею або в закритих промислових зонах, але й витягувати інформацію про рух об'єктів, заповненість приміщень та стан середовища. До комерційного впровадження DISACM ще потрібно пройти стандартизацію, масштабування та перевірку стійкості в реальних мережах, але сама ідея показує напрямок розвитку 6G: мережа перестає бути лише каналом передачі даних і починає сприймати фізичний простір навколо себе.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки