Ericsson muốn biến mạng di động thành “mắt thần” phát hiện thiết bị bay không người lái

Những trạm phát sóng phục vụ điện thoại có thể sớm đảm nhận thêm một vai trò: phát hiện và theo dõi thiết bị bay không người lái cỡ nhỏ ở độ cao thấp. Ericsson cho biết công nghệ cảm nhận và truyền thông tích hợp, gọi tắt là ISAC, có thể bổ sung khả năng này cho hạ tầng mạng di động bằng cách phân tích tín hiệu vô tuyến phản xạ từ vật thể.

Sau các thử nghiệm trong những tháng gần đây, nhà cung cấp thiết bị viễn thông dự kiến thương mại hóa theo từng giai đoạn. Các chương trình thí điểm quy mô nhỏ, chỉ tập trung vào chức năng cảm nhận, sẽ bắt đầu với một số khách hàng được lựa chọn trong năm 2027. Những đợt triển khai rộng hơn được lên kế hoạch từ năm 2028.

Cách hoạt động của ISAC dựa trên việc quan sát cùng một vật thể từ nhiều vị trí trong mạng. Khi một trạm phát tín hiệu vô tuyến, tín hiệu gặp thiết bị bay sẽ phản xạ và được nhiều trạm thu tiếp nhận. Mạng phân tích các tín hiệu phản xạ này để xác định vị trí và theo dõi chuyển động của mục tiêu.

Theo Ericsson, sự kết hợp giữa thiết bị vô tuyến 5G có khả năng cảm nhận, xử lý tín hiệu và điện toán biên có thể biến hạ tầng di động thành một mạng lưới cảm biến phân tán. Điện toán biên là cách xử lý dữ liệu gần nơi phát sinh, thay vì chuyển toàn bộ về một trung tâm ở xa. Trong mô hình này, các điểm thu phát phối hợp để theo dõi vật thể trong vùng phủ sóng.

Ericsson nhấn mạnh đây là công nghệ bổ trợ cho radar và các cảm biến khác, không phải giải pháp thay thế hoàn toàn.

Thiết bị bay không người lái nhỏ, giá rẻ đang gây sức ép lên công tác bảo vệ sân bay, căn cứ quân sự và các địa điểm nhạy cảm. Sân bay Jersey là một trường hợp mới được nhắc đến, khi hoạt động của thiết bị bay không người lái khiến sân bay phải đóng cửa vì lo ngại an toàn trong cuối tuần Halloween.

Các hệ thống cảm biến chuyên dụng đã được triển khai để bảo vệ một số địa điểm, nhưng theo Ericsson, mở rộng khả năng phát hiện trên diện tích lớn vẫn là bài toán khó.

Ian Fogg, giám đốc nghiên cứu tại CCS Insight, nhận định lợi thế của mạng di động nằm ở vùng phủ sóng gần mặt đất, nơi các thiết bị bay nhỏ thường hoạt động. Ông cho rằng đây là điểm hữu ích so với radar truyền thống. Dù công nghệ cảm nhận còn có thể theo dõi tàu thuyền trong cảng, luồng giao thông hoặc điều kiện thời tiết, Fogg đánh giá việc phát hiện thiết bị bay không người lái tại khu vực dân sự là nhu cầu cấp thiết và khó giải quyết dễ dàng bằng các công nghệ khác.

Tận dụng hạ tầng sẵn có không có nghĩa mọi mạng di động đều chỉ cần cập nhật phần mềm. Ericsson cho biết ISAC cần phần cứng vô tuyến hỗ trợ cảm nhận, tài nguyên tính toán chuyên dụng và phần mềm phù hợp.

Thiết bị vô tuyến cũng phải đáp ứng những yêu cầu cụ thể về phổ tần và ăng-ten Massive MIMO, tức công nghệ sử dụng số lượng lớn phần tử ăng-ten để phát và thu tín hiệu. Phổ tần là các dải tần số vô tuyến được dùng cho hoạt động truyền dẫn và cảm nhận.

Theo Ericsson, công nghệ đã được thử nghiệm cùng AT&T tại Arlington, bang Texas, và cùng Erillisverkot, doanh nghiệp nhà nước phụ trách thông tin liên lạc trọng yếu quốc gia của Phần Lan. Hãng cho biết cả hai đợt thử nghiệm đều cho thấy khả năng phát hiện nhiều thiết bị bay không người lái và theo dõi chuyển động của chúng.

Dù mạng 5G đã có thể được sử dụng cho cảm nhận, Ian Fogg cho rằng một phương thức dựa trên tiêu chuẩn 6G có thể cải thiện độ chính xác nhờ giúp trạm gốc của nhiều nhà cung cấp phối hợp với nhau và với các thiết bị đầu cuối khác nhau. Khả năng liên thông này được kỳ vọng hỗ trợ theo dõi những thiết bị bay nhỏ, di chuyển nhanh trong môi trường phức tạp.

Ông cũng nhận định các dải phổ tần mới dự kiến đi cùng 6G sẽ tạo thuận lợi cho việc sử dụng những kênh vô tuyến có băng thông rộng hơn, qua đó nâng độ chính xác khi phát hiện mục tiêu. Đây vẫn là triển vọng phát triển, không phải năng lực đã được xác nhận cho mọi mạng hiện nay.

Về khai thác dữ liệu, Ericsson cho biết thông tin từ ISAC có thể được chia sẻ an toàn qua các giao diện tiêu chuẩn với hệ thống bên ngoài được cấp quyền, bao gồm hệ thống an ninh và hệ thống chỉ huy, điều hành. Nếu được triển khai rộng, mạng di động có thể trở thành một lớp giám sát bổ sung tại những khu vực vốn đã có hạ tầng viễn thông.