Інтернет-кабелі почнуть моніторити землетруси
Новий проект, що фінансується ЄС на суму 5 мільйонів євро, розпочав роботу, щоб дозволити волоконно-оптичним кабельним лініям під нашими дорогами, полями та морями подвоїтися як датчики, здатні виявляти землетруси, контролювати трафік та виявляти зміни в природному середовищі.
Міждисциплінарна команда, що спеціалізується на фотоніці, розробляє датчики, які зчитують крихітні зміни світла, що проходять через волокно, щоб побачити, чи можуть європейські інтернет-кабелі незабаром зробити набагато більше, ніж нести дані.
Світло, що рухається через волоконний кабель, реагує на вібрацію, тиск і тепло. Аналізуючи ці крихітні зміни, той самий кабель, який забезпечує наш широкосмуговий зв'язок, і Netflix також може розкрити те, що відбувається в землі навколо нього.
Оскільки Європа стикається з більш екстремальною погодою, старіючою інфраструктурою та зростаючим попитом на системи раннього попередження, владі потрібна ширша та більш безперервна інформація, ніж можуть надати існуючі датчики.
Більшість моніторингу навколишнього середовища залежить від ізольованих датчиків, які охоплюють лише невеликі ділянки, що означає, що ранні ознаки руху землі або затоплення часто залишаються непоміченими. Використовуючи кабелі, які вже знаходяться в землі, проект має на меті запропонувати набагато дешевше і набагато ширше джерело інформації, ніж будь-яка система, побудована з нуля. З часом це може дати органам державної влади можливість відстежувати екологічні зрушення на тисячах кілометрів без встановлення окремого обладнання.
Нещодавні випадки випадкового пошкодження та підозри на диверсію підводних та наземних кабелів підкреслили, наскільки вразливими можуть бути європейські комунікаційні та енергетичні мережі. Проект перевірить, чи можуть волокна також діяти як система раннього попередження для незвичайних вібрацій або порушень, які можуть сигналізувати про випадкове або шкідливе втручання.
Робота ведеться Центром досліджень CONNECT Research Ireland зі штаб-квартирою в Трініті-коледжі Дубліна разом із мережею академічних та промислових партнерів по всій Європі. Називаючи себе проектом «ICON», вони пропонують більше, ніж екологічне розуміння.
Д-р Олександра Кашубовська, координатор проекту Трініті-коледжу в Дубліні, сказала: «ICON виводить безпеку критичної інфраструктури на новий рівень, включивши фізичний моніторинг шарів. Комунікаційні зв'язки мають вирішальне значення для виробництва енергії, транспорту та фінансів. Багато волоконних маршрутів розташовані поруч з газопроводами, лініями електропередач або вітроелектростанціями. Як наслідок, система зондування також може позначати випадкові або шкідливі пошкодження критичної інфраструктури, будь то від якірних ударів по підводних лініях або підземних будівельних робіт. ICON пропонує набагато більше, ніж простий моніторинг навколишнього середовища».
Європа має велику мережу волокон, що проходять під вулицями та вздовж берегових ліній. Сьогодні вони використовуються тільки для зв'язку. ICON хоче дати їм другу роботу: слухати рух, тепло та інші сигнали, які вказують на те, що відбувається поблизу.
Проект базується на концепції, відомій як спільна комунікація та зондування. Це означає, що та сама нитка волокна несе інтернет-трафік, а також працює оптичний сигнал низького рівня, який використовується для вимірювань. Завдання полягає в тому, щоб обидва завдання відбувалися відразу, не впливаючи на якість зв'язку.
Щоб впоратися з цим, ICON розробляє два ключові інструменти. Перший – це «усний перекладач», який перетворює прості запити в технічні інструкції. Наприклад, якщо агентство цивільного захисту хоче перевірити на незвичайний наземний рух по певному маршруту, система з'ясовує, як запустити вимірювання, зберігаючи при цьому нормальний інтернет-трафік.
Другий інструмент – цифровий двійник: жива віртуальна модель мережі, яка показує, як волокна поводяться в будь-який момент. Оператори можуть використовувати його для тестування різних завдань з датчиків, перш ніж вмикати їх, допомагаючи уникнути збоїв.
Якщо проект буде успішним, волокна, що проходять через місто, можуть допомогти контролювати затори на дорогах або виявити пошкоджену інфраструктуру. Підводні кабелі можуть підхоплювати ранні ознаки підводних зсувів або зміни в умовах океану. Довгі сільські маршрути можуть підтримувати моніторинг землетрусу, де є кілька традиційних датчиків.
ICON перевірить ці ідеї спочатку в лабораторії, а потім за допомогою польових випробувань, включаючи роботу над виробничим підводним кабелем пізніше в проекті. Ці випробування вивчать, як сенсація поводиться в реальних умовах і наскільки добре система справляється з шумом інтенсивного трафіку даних.
Команда ICON каже, що технологія може підтримувати моніторинг клімату, планування транспорту та реагування на катастрофи. Оскільки волокна вже знаходяться в землі, підхід може дати урядам і вченим великий потік корисних екологічних даних за відносно низькою ціною.
Мета полягає в тому, щоб краще використовувати інфраструктуру, яка вже є. "Мільйони кілометрів клітковини пролягають по всій Європі", - сказала доктор Касубовська. «Ці кабелі стабільні, широко поширені і дуже чутливі. Ми хочемо зрозуміти, як вони можуть допомогти нам побачити, що відбувається у світі в режимі реального часу, не створюючи окремих сенсорних мереж».
ICON працюватиме три роки до 2027 року. Команда спочатку перевірить методи зондування в контрольованих умовах, а потім працюватиме з операторами зв'язку та державними установами на пілотних майданчиках. Результати будуть відкрито ділитися з промисловістю та дослідницькими органами, щоб допомогти більш широкому усиновленню.
Якщо випробування пройдуть добре, технологія може почати з'являтися на основних волоконних маршрутах пізніше в цьому десятилітті, перетворюючи повсякденні інтернет-кабелі в нове джерело екологічного розуміння для Європи.
Коментарі
Дописати коментар