131 год назад российский физик Александр Попов на заседании Русского физико-химического общества продемонстрировал «прибор, предназначенный для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве». С этого началась история радиосвязи, без которой трудно представить современную жизнь. Ко Дню радио Роспатент собрал подборку актуальных изобретений в области радиоэлектроники и связи.
Российское производство в области радиоэлектроники и средств связи в последние годы перешло на путь технического развития и широкое внедрение инноваций. Последние специализированные форумы, например салон Архимед и Технопром, демонстрируют, что российская радиоинженерная школа создает разработки и технологии мирового уровня.
«Создание собственных инноваций и передовых решений в средствах связи является неотъемлемой частью технологической политики суверенного государства. За последние пять лет Роспатент зарегистрировал порядка 700 изобретений и полезных моделей в области безопасности и устойчивости связи, радиотехники и управления радиосигналами», – сообщил руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности Юрий Зубов.
Фонари на связи друг с другом
Инженеры ООО «Орбита технологий» (патент № 2858318) разработали устройство, позволяющее использовать собственную бесшовную систему Wi-Fi для управления объектами инфраструктуры, например, приборами уличного освещения. Устройство формирует децентрализованную сеть, в которой узлы связаны друг с другом, образуя распределённую структуру (mesh-сеть). Формируемая mesh-сеть передачи данных позволяет любым пользовательским устройствам подключаться к сети интернет. Модуль связи BLE (Bluetooth low energy) позволяет настраивать работу устройства связи, а криптографический модуль обеспечивает безопасность передачи данных. Разработка адаптирована для подключения к передаче данных беспроводной связи (по GSM, LTE или LoRaWAN). Устройство может быть настроено на управление и передачу данных о состоянии прибора уличного освещения другому устройству связи.
Радиостанция, которой не страшны дождь и удары
Инноваторы АО «Информтехника и Связь» разработали модель носимой радиостанции, предназначенной для работы в условиях повышенной загрязнённости и влажности (патент № 241132). Абонентская радиостанция выполнена таким образом, чтобы все помещаемые в него элементы устанавливались максимально плотно, с минимальным зазором. Каркас выполнен из алюминиевого сплава, по внутренней поверхности металлического каркаса нанесен электролитический токопроводящий слой никеля. Кроме того, каркас имеет отверстие для установки силового разъёма, который содержит резиновое кольцо. Конструкция абонентской радиостанции устойчива как к воздействиям окружающей среды, так и механическим.
Северное сияние – наблюдаем, фотографируем и пересылаем
Специалисты акционерного общества «Концерн «Созвездие» разработали технологию (патент № 2836466) обеспечения радиосвязи в коротковолновом диапазоне радиоволн в условиях авроральных явлений (северного сияния), когда ионосфера становится нестабильной. Для эффективного освоения и обеспечения безопасности арктических территорий важную роль играет устойчивая радиосвязь. Для расширения зоны обслуживания системы связи предложено в дополнение к стационарным базовым узлам, расположенным на земле, использовать аэростатные ретрансляторы, размещенные в грузовых кабинах беспилотных высотных аэростатов. Коротковолновые и другие антенны размещены как внутри радиопрозрачного корпуса аэростата, так и снаружи грузовой кабины. Такая система ретрансляторов способна образовать широкую круглогодичную сеть связи между удаленными населенными пунктами на субарктических территориях.
Много маршрутов – устойчивая связь
В Академии Федеральной службы охраны Российской Федерации нашли решение как повысить общую пропускную способность сети и при многопутевой маршрутизации (передаче данных, при которой одновременно используются несколько маршрутов к одному получателю). Запатентованное решение (патент № 2858321) направлено на повышение вероятности установления соединения «точка-точка» с требуемой пропускной способностью при ограниченном сетевом ресурсе. Это достигается за счет коммутации трафика данных транзитными коммутаторами OpenFlow через сеть связи с многопутевой маршрутизацией и логически централизованного управления сетью связи. Централизованное управление позволяет упростить настройку и мониторинг сети, а коммутаторы – реализовать сложные сценарии маршрутизации и сбалансировать нагрузку. Архитектура поддерживает добавление новых хостов, серверов и коммутаторов без кардинальной перестройки сети.
Связь есть повсюду
Еще одну разработку, позволяющую добиться устойчивой радиосвязи, создали в АО «Научно-производственное предприятие «Радиосвязь». Подвижная станция спутниковой связи (патент № 241845) способна обеспечить надежную связь, будучи размещенной на наземное транспортное средство и работающей на стоянке и в движении. Станция содержит основание, на котором размещено устройство, выполненное в виде одной многослойной антенной решетки с активными и пассивными излучающими элементами. Решетка объединена с системой запитки, на которую установлен один электромеханический привод перемещения. Дополнительно на основании установлены две навигационные антенны и радиопрозрачное укрытие, для улучшения работы. Станция изготавливается из широкодоступных в России элементов, что делает простой сборку и ремонтные работы. Входящие в состав усилитель мощности, блок питания имеют стандартные интерфейсы для подключения и при необходимости могут быть заменены на аналогичные. Мобильность и простота использования делают устройство практически применимым для работы в малонаселенных труднодоступных районах.
ИИ решит, какой канал лучше
Свое решение по обеспечению надежной передачи информации на большие расстояния, когда обычная связь недоступна, например, при стихийных бедствиях, зарегистрировали специалисты АО «Научно-производственное предприятие «Полет» (патент № 2846136). Они предлагают использовать радиосвязь в декаметровом диапазоне частот, где одним из «координаторов» системы связи будет ЭВМ с нейросетью. Искусственный интеллект будет определять канал с минимальной вероятностью ошибочного приема (максимальным отношением сигнал/шум), назначать ему наибольший вес, обрабатывать принятый по этому каналу сигнал, сообщать о достоверности принятого сообщения на передающую сторону, запоминать параметры сеанса связи, использовать их в следующих сеансах связи в аналогичных ситуациях, обеспечивать тем самым повышенную достоверность приема и помехозащищенность системы.
Источник: Роспатент