用于地下应用的基于磁感应通信系统测试床
仪器与探测器
2015-03-10 v1 网络与互联网体系结构
摘要
无线地下传感器网络（WUSNs）能够实现许多重要应用，如智能农业、管道故障诊断、矿井灾害救援、隐蔽边境巡逻、原油勘探等。实现WUSNs的关键挑战是地下环境中的无线通信。大多数现有无线通信系统利用偶极天线发射和接收传播电磁波（EM），由于极高的材料吸收损耗，其在地下环境中表现不佳。磁感应（MI）技术提供了一种有前景的替代方案，可解决地下当前问题。尽管基于MI的地下通信已在理论上被深入研究，迄今为止在开发用于验证理论结果的基于MI的地下通信测试床方面甚少努力。本文中，在实验室内的地下环境中设计并实现了基于MI的通信系统测试床。该测试床实现并测试了不仅利用单线圈的原始MI机制，还有近期开发的采用MI波导和3向（3D）MI线圈的技术。实验在具有可重构环境参数（如土壤成分和含水量）的实验室内地下环境中进行。本文提供了开发MI地下通信测试床的原理与指南，由于新的通信机制和新的无线传输介质，这是非常复杂且耗时的。
引用
@article{arxiv.1503.02519,
title = {A Testbed of Magnetic Induction-based Communication System for Underground Applications},
author = {Xin Tan and Zhi Sun and Ian F. Akyildiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.02519},
year = {2015}
}