東南大學信息科學與工程學院科研團隊近日取得重要突破,成功研發出新一代受限空間智能超表面補盲系統“流螢”。該系統專為礦井、隧道等復雜環境設計,通過精準調控電磁波束,有效解決了傳統通信設備在極端場景下的信號覆蓋難題,為物聯網節點喚醒和人員設備安全提供了可靠保障。
在技術創新方面,該系統突破了傳統通信設備的形態限制。其超薄面板結構可適應地下礦井、交通隧道等極端物理空間,通過集成智能算法與極簡硬件,實現了微弱信號捕捉、波束精準賦形、干擾抑制等核心功能。測試數據顯示,系統在復雜環境中可消除通信死角,數據傳輸可靠性顯著提升,盲區覆蓋距離較傳統方案延長數十米。
成本與能效優勢是“流螢”系統的另一大亮點。傳統受限空間通信設備常面臨電力布線復雜、安全規范嚴苛等挑戰,導致研制成本居高不下。新系統采用微納結構陣列協同機制,通過電磁調控網替代復雜布線,既滿足高危場景的防爆要求,又將整體功耗控制在瓦級水平。這種設計為地下盲區覆蓋提供了低成本解決方案,特別適用于需要大規模部署的工業場景。
實際應用中,科研團隊與多家行業機構合作,在榆林可可蓋煤礦完成了井下實地測試。面對復雜地質條件和電磁干擾,系統成功解決了特定采掘區域的信號盲區問題,保障了遠程設備的穩定控制。現場采集的數據為系統優化提供了重要參考,使其技術參數更貼合礦山生產實際需求。據項目負責人介紹,此次部署驗證了系統在極端環境下的工業級性能,為后續規模化應用奠定了基礎。
該成果源于團隊在信息超材料領域的長期積累。此前,團隊已將相關技術應用于杭州亞運會場館信號優化,通過提升弱覆蓋區域信號強度約10dB,使用戶下載速率提高近50%。在重慶立體交通網絡試驗中,團隊聯合運營商在隧道、橋梁等場景實現低成本信號補盲,驗證了技術的城市級應用潛力。這些實踐為“流螢”系統的研發提供了重要技術支撐。
隨著萬物智聯時代的到來,受限空間通信需求持續增長。科研團隊表示,將繼續深化與行業龍頭的產學研合作,推動前沿技術向新質生產力轉化。“流螢”系統的成功研發,不僅為礦山安全、隧道施工等領域提供了通信保障,更為受限空間物聯網建設開辟了新的技術路徑,有望推動相關產業向智能化、規模化方向演進。









