В России научились использовать оптоволоконные кабели в качестве датчиков
Пилотные проекты в этой области запускает оператор связи МТС. Технология имеет большой потенциал для применения в области создания «умной» инфраструктуры.
Точечные датчики больше не нужны
Российские телеком-операторы продолжают пробовать свои силы в направлениях, которые лежат за пределами формата классических услуг связи. Это позволяет компаниям не только получать новые источники дохода, но и становиться более гибкими к постоянно меняющимся условиям рынка.
Так, на днях компания МТС объявила о начале внедрения инновационного R&D-направления по развитию технологии оптоволоконной сенсорики. Проще говоря, теперь линии связи можно использовать не только для передачи данных, но и как датчики, способные анализировать изменения внешней среды. Разработка может найти самое широкое применение в различных решениях умного офиса и города: в климатических, противопожарных, охранных системах, в мониторинге утечек трубопроводов, дорожной обстановки, состояния строительных конструкций, машин и механизмов.
Первые пробные тесты показали, что применение технологии оптоволоконной сенсорики позволяет примерно на треть снизить затраты на монтаж оборудования по сравнению с обычными решениями.
Как это работает?
Технология построена на анализе световых импульсов. Компактный прибор — когерентный рефлектометр — посылает в оптоволокно и принимает рассеянные в нём модулированные импульсы света. Любые внешние воздействия в виде звуков, вибрации и температур изменяют характеристики светового потока. Все эти изменения анализируются с помощью алгоритмов цифровой обработки сигналов и ИИ.
В результате, оптический кабель, протянутый вдоль контролируемых пространств или поверхностей на расстоянии в несколько километров, функционирует как распределённый датчик и носитель сигнала на всём своём протяжении. Анализ рефлектограммы позволяет получать данные с любой точки этого оптоволокна.
Настройка под любые задачи
Данная технология обладает рядом преимуществ: недорогой оптоволоконный кабель заменяет множество датчиков, нуждающихся в электропитании; он отличается компактностью, легкостью монтажа, не подвержен электромагнитным помехам и способен выдерживать высокие температуры. Аппаратное обеспечение, включающее оптоволоконный кабель и рефлектометр, является универсальным, а возможность его применения определяется программными настройками, что делает технологию гибкой и адаптируемой под разные задачи.
Использование передового опыта
«Среди российских операторов связи мы первыми взялись за исследования и пилоты в этом перспективном направлении, и первыми в стране реализовали проекты по мониторингу температуры в зданиях. В этом нам помогли обширные компетенции МГТС — крупнейшего инфраструктурного телеком-оператора Москвы — в строительстве и эксплуатации инфраструктуры ВОЛС», — отметил Евгений Лукьянчук, директор по инновациям и разработке ПАО МГТС, дочерней компании ПАО «МТС».
Использование оптоволоконной сети в качестве датчика – сравнительно новый метод. Один из вариантов применения технологии был описан в 2021 году. Ученые Корнеллского университета предложили использовать для анализа светового потока метод отклонения сдвига во времени (TSDEV) для локализации вибраций на городских волоконных сетях. Этот и подобные примеры очень близки к тому, что сейчас предлагает МТС.
Кроме того, несколько месяцев назад результатами исследования в области оптоволоконной сенсорики поделились китайские ученые. В своей работе они рассказывают, что новые конструкции волоконных датчиков позволяют одновременно фиксировать давление, вибрации, деформацию и другие параметры, что даёт широкий спектр применения новой технологии как в промышленности, так и в коммунальной инфраструктуре.
Иными словами, МТС внедряет в России самые новейшие технологии, которые не отстают от мировых трендов. Если оператор сможет не только отработать сам метод, но также заниматься разработкой необходимого софта и обслуживанием оборудования, это позволит создать принципиально новое предложение на рынке «умной инфраструктуры». Причем это будет отечественное решение, развитие которого не будет подвержено влиянию внешних санкций. Очевидно, что технология оптоволоконной сенсорики в среднесрочной перспективе должна получить очень широкое распространение в стране.
