东南大学信息科学与工程学院科研团队近日取得重要突破,成功研发出新一代受限空间智能超表面补盲系统“流萤”。该系统专为矿井、隧道等复杂环境设计,通过精准调控电磁波束,有效解决了传统通信设备在极端场景下的信号覆盖难题,为物联网节点唤醒和人员设备安全提供了可靠保障。
在技术创新方面,该系统突破了传统通信设备的形态限制。其超薄面板结构可适应地下矿井、交通隧道等极端物理空间,通过集成智能算法与极简硬件,实现了微弱信号捕捉、波束精准赋形、干扰抑制等核心功能。测试数据显示,系统在复杂环境中可消除通信死角,数据传输可靠性显著提升,盲区覆盖距离较传统方案延长数十米。
成本与能效优势是“流萤”系统的另一大亮点。传统受限空间通信设备常面临电力布线复杂、安全规范严苛等挑战,导致研制成本居高不下。新系统采用微纳结构阵列协同机制,通过电磁调控网替代复杂布线,既满足高危场景的防爆要求,又将整体功耗控制在瓦级水平。这种设计为地下盲区覆盖提供了低成本解决方案,特别适用于需要大规模部署的工业场景。
实际应用中,科研团队与多家行业机构合作,在榆林可可盖煤矿完成了井下实地测试。面对复杂地质条件和电磁干扰,系统成功解决了特定采掘区域的信号盲区问题,保障了远程设备的稳定控制。现场采集的数据为系统优化提供了重要参考,使其技术参数更贴合矿山生产实际需求。据项目负责人介绍,此次部署验证了系统在极端环境下的工业级性能,为后续规模化应用奠定了基础。
该成果源于团队在信息超材料领域的长期积累。此前,团队已将相关技术应用于杭州亚运会场馆信号优化,通过提升弱覆盖区域信号强度约10dB,使用户下载速率提高近50%。在重庆立体交通网络试验中,团队联合运营商在隧道、桥梁等场景实现低成本信号补盲,验证了技术的城市级应用潜力。这些实践为“流萤”系统的研发提供了重要技术支撑。
随着万物智联时代的到来,受限空间通信需求持续增长。科研团队表示,将继续深化与行业龙头的产学研合作,推动前沿技术向新质生产力转化。“流萤”系统的成功研发,不仅为矿山安全、隧道施工等领域提供了通信保障,更为受限空间物联网建设开辟了新的技术路径,有望推动相关产业向智能化、规模化方向演进。









