Lennokkiantennit EMF-ongelmien ratkaisijana

Droneryhmät voivat tarjota nopean ja ympäristöystävällisen vaihtoehdon maanpäällisten tukiasemien aiheuttamaan huoleen sähkömagneettisille kentille (EMF) altistumisesta.

Suurempi kuva

King Abdullah University of Science and Technologyn (KAUST) tutkijaopiskelijat Zhengying Lou ja Ahmed Elzanaty sekä professori Mohamed-Slim Alouini ovat ehdottaneet ratkaisua vastatakseen yleisön huoleen mobiiliverkkojen aiheuttamasta altistumiselle sähkömagneettiselle kentälle (EMF).

"Se on lähinnä tietoisuuteen liittyvä ongelma", Elzanaty sanoo, "mutta tämä huolenaihe on johtanut yrityksiin tuhota tukiasemamastoja, erityisesti niitä, jotka liittyvät 5G-verkkoon." Hän huomauttaa myös, että viimeaikaiset eläinkokeet esittävät haitallisia terveysvaikutuksia pitkäaikaiseen altistumiseen sähkömagneettiselle kentälle, vaikkakin voimakkaammalle kuin matkapuhelinverkkojen tuottamat. Kun otetaan huomioon yleinen huoli, tämän ongelman ratkaiseminen voi olla kaupallisesti ja maineellisesti edullista matkaviestinpalvelujen tarjoajille.

Elzanaty sanoo, että vaikka suurin osa yleisön huolenaiheista keskittyy tukiasemista johtuvaan altistumiseen sähköisille kentille itse matkapuhelimien säteilystä johtuva EMF-altistus voi olla paljon suurempi kuin tukiasemilta saatu.

Huolen lievittämiseksi tutkijat ehdottavat verkkoarkkitehtuuria, joka ottaa käyttöön "vihreitä antenneja" kantavat drone-lennokit (Tethered Unmanned Aerial Vehicles, TUAV). Ne toimisivat lähempänä käyttäjää olevana matkapuhelinsignaalien vastaanottajana, mikä vähentäisi matkapuhelimen lähetystehoa ja siten käyttäjän EMF-altistumista.

Esimerkiksi kaupunkiympäristössä TUAV-lennokit tarjoavat sekä tehosäätöä että laajakaistayhteyksiä. Lisäksi lentolaitteet voivat myös vaihtaa tarvittaessa sijaintiaan päivän aikana vastaamaan käyttäjien liikkeitä. Käytettävät alueet voivat vaihdella merkittävästi eri vuorokaudenaikoina, kun esimerkiksi aamulla työmatkalaiset hyökkäävät kaupunkien keskustaan ja palaavat koteihinsa illalla.

Tutkijaryhmän työ keskittyi kehittämään kehittyneen laskenta-algoritmin optimoimaan ehdotettujen antennilennokkien sijainnit. Niiden sijainti, käyttäjälaitteiden lähetysteho ja kytkentäkäytäntö on optimoitu minimoimaan EMF-altistuminen.

Tutkijoiden numeeriset koetulokset osoittavat, että uuden suutauksen mukaisilla "vihreillä" antenneilla varustetut TUAV-laitteet voivat tehokkaasti lieventää EMF-altistusta yli 20% verrattuna kiinteisiin piensoluihin ja silti saavuttaa korkeampi tiedonsiirtonopeus.

Tiimi on jo hakenut yhdysvaltalaista patenttia ehdotukselleen ja sen ohjausalgoritmille. He uskovat, että sillä voi olla merkittävä kaupallinen potentiaali.

Aiheesta aiemmin:

Tekniikkaa kuudennen sukupolven verkoille

Antenni ja elektroniikka yhteistyöhön