В России оптоволоконную сеть научили определять события с помощью ИИ

Российские исследователи продемонстрировали, что стандартная оптоволоконная линия может быть преобразована в сеть датчиков. Система фиксирует вибрации и с помощью искусственного интеллекта определяет, проходят ли люди или проезжают автомобили. Об этом сообщает портал ТАСС.

Эксперимент, проведенный сотрудниками Новосибирского государственного университета совместно с компанией "Т8", показал возможность использования существующих оптоволоконных линий для мониторинга объектов на территории университета. Специалисты проверяли, как можно применять проложенный волоконный кабель в качестве распределенного датчика вибраций, чтобы с помощью ИИ распознавать события в окружающей среде. Система фиксирует вибрации оптического волокна и распознает различные события, включая движение автомобилей, пешеходов и земляные работы.

По словам ученых, данная технология имеет потенциал для мониторинга городской и производственной инфраструктуры. В проекте используется программно-аппаратный комплекс "Дунай", в основе которого лежит интеррогатор — прибор, подключаемый к оптоволоконной линии, который анализирует рассеяние света в волокне. Изменения вибраций и деформаций волокна, вызванные событиями, меняют характеристики рассеянного сигнала, что позволяет системе определить место и характер воздействия.

В рамках пилотного проекта была задействована служебная оптоволоконная линия длиной 4,3 км, проложенная между НГУ и "Академпарком". При регистрации вибраций с шагом около 10 м линия фактически превращается в 400 распределенных точек наблюдения. В отличие от традиционных систем, где требуется установка отдельных датчиков, здесь сенсорную функцию выполняет уже существующее оптическое волокно.

"Можно подключить специальный прибор к существующей оптоволоконной линии и использовать само волокно в качестве распределенного датчика, не прокладывая новую линию", — отметил один из авторов исследования Петр Дергач.

Данные, полученные системой, отправляются на сервер Центра искусственного интеллекта НГУ, где алгоритмы машинного обучения классифицируют зарегистрированные сигналы. Система позволяет распознавать события, такие как проезд автомобилей, ходьба людей или земляные работы, определяя время и место их возникновения, что отображается в интерфейсе мониторинга.

Такая система может быть использована для охраны периметра, контроля строительных работ и дорожного движения, а также для наблюдения за состоянием зданий и инженерных сооружений. Изменения в вибрационном фоне могут свидетельствовать о необычных нагрузках или изменениях условий эксплуатации, что открывает возможности для раннего обнаружения аномалий и дополнительного контроля состояния инфраструктуры.

Также технология может применяться для мониторинга сейсмической активности, регистрируя колебания, связанные с сейсмическими волнами, и определяя их характеристики вдоль линии. Оптоволоконная система может дополнять данные традиционных сейсмометров, расширяя зону наблюдения.

"Система получает непрерывный поток вибрационных сигналов, среди которых ИИ распознает характерные признаки событий и позволяет определить, что произошло и где это произошло", — добавил ведущий научный сотрудник Центра искусственного интеллекта НГУ Алексей Редюк.