ACM通信
软件如何实现泰国洞穴救援
当简单的无线电技术无法实现时，软件定义的无线电使救援人员能够进行通信。
来源:DW.com
6月下旬的一天，12名少年足球队队员(都是男孩)和他们25岁的助理教练开始了在泰国Pong Cha洞穴网络的一日游探索之旅。不幸的是，当他们到达距离洞口两英里多远的地方时，洪水导致流入洞穴的水上涨，切断了他们返回的路线。幸运的是，由于沿途有低处和高处，洞穴迷宫并没有完全被淹没，但如果没有潜水装备，低处就无法进入;高处的空气仍然可以自由流动，被困在洞里的人可以呼吸。
当局迅速赶到被困人员处进行营救。泰国政府动员了潜水员，以及来自世界各地训练有素的救援人员聚集在现场。两天后，情况看起来很糟糕，因为潜水员的氧气罐不足以到达被困的足球队，而且前方的潜水员无法与洞穴入口处的救援协调员联系，也无法与他们视线之外的其他潜水员联系。
转折点出现在泰国当地经销商Maxtech网络联系了该公司在以色列的总部，建议他们的手持软件定义收音机(特别提款权S)可以用来建立一个网状网络使救援人员能够在从洞穴入口到被困儿童的危险路线上进行联系。在12个小时内，Maxtech派一名工程师带着17台Maxtech SDR手机赶赴现场。这些手机连接在一起，建立了一个网状网络，最终使救援人员能够相互交流，无论他们在洞里有多深。
由于在穿过洞穴的路线上都建立了通信，救援人员能够在通往男孩们的道路上绘制出曲折、转弯和陡峭的坡度。此外，通过可靠的通信，救援人员能够在沿途储存氧气罐，并在洞穴入口处向救援协调员确认氧气罐的位置，以帮助他们将男孩们带出洞穴。
即便如此，救援人员还是花了11天时间才找到被困的足球队，又花了3天时间把他们救出来——从他们的苦难开始算起，总共花了17天。
纽约奥伊斯特湾市场研究公司ABI research的杰克·桑德斯解释说:“在洞穴里，有一系列物理障碍阻碍了标准的视距步话机，尤其是洞穴墙壁上的水和矿物质。然而，使用软件定义无线电，通过动态改变每部手机无线电的参数，可以形成一个网状网络，使他们能够克服这些障碍。”
桑德斯说，软件定义无线电的关键不在于无线电本身，而在于它的硬件。传统的手机有许多专用的组件，执行固定功能的芯片，软件定义无线电取代了可配置软件，使手机更小，但能够演示动态响应变化的环境。SDR手机没有使用射频(RF)组件，如滤波器、放大器和调制器，而是利用软件算法，可以立即改变频段(例如甚高频来超高频来供应管理协会(ISM))、协议(如TDM或FDM或党卫军)、数据速率等。
功耗也更高效，因为每一部加入网格的手机都降低了与其他手机保持联系所需的功率，增加了电池寿命，减少了干扰(与传统的对讲机不同，后者通常总是满负荷运行)。
Maxtech公司在救援中使用的手机，每部都装有来自Analog Devices Inc.的敏捷收发芯片。阿迪)，以及可快速重新配置的FPGA。使用多部手机(最终)可以让他们的固件形成一个动态的临时网状网络，这样就可以在到达并从被水淹没的地下洞穴中取回足球队位置的整个过程中进行完全通信。
Maxtech的首席执行官Uzi Hanuni表示，SDR手机使用了“认知无线电算法，通过自动实时跳频，不断优化网络中所有无线电之间的通信。”
科林·约翰逊他是京都奖研究员，从事科技记者工作20年。
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