در عصر امروزی که به سرعت در حال توسعه هوش و خودمختاری است، سیستم‌های بدون سرنشین (مانند پهپادها، خودروهای بدون سرنشین زمینی و شناورهای بدون سرنشین) به نیروی حیاتی در دفاع ملی، پاسخگویی به شرایط اضطراری، صنعت و تحقیقات علمی تبدیل شده‌اند. برای دستیابی به همکاری چند ماشینی، کنترل از راه دور و انتقال داده‌ها در زمان واقعی، پیوند ارتباطی بی‌سیم هسته اصلی سیستم است. یکی از فناوری‌های نماینده در این زمینه، شبکه بی‌سیم Ad-Hoc (WANET) است.

شبکه بی‌سیم Ad-Hoc یک معماری شبکه بی‌سیم توزیع‌شده است که نیازی به ایستگاه پایه ثابت یا گره مرکزی ندارد. همه گره‌ها می‌توانند همزمان به عنوان ترمینال و رله عمل کنند و با استفاده از فناوری مسیریابی چند جهشی، به انتقال خودکار اطلاعات و اتصال پویا دست یابند. به عبارت دیگر، شبکه می‌تواند مسیرهای ارتباطی را بر اساس افزودن، حرکت یا قطع شدن گره‌ها به طور خودکار تشکیل، حفظ و تعمیر کند و از انعطاف‌پذیری و مقاومت بسیار بالایی برخوردار باشد.

این ویژگی «خودسازماندهی و خودترمیمی» آن را برای استفاده در محیط‌های پیچیده، ناشناخته یا فاقد زیرساخت برای سیستم‌های بدون سرنشین، مانند مأموریت‌های تاکتیکی، امدادرسانی در بلایا، نظارت بر جنگل‌ها و گشت‌زنی مرزی ایده‌آل می‌کند.

در عملیات گروهی پهپادها یا مأموریت‌های صنعتی، پیوندهای نقطه به نقطه سنتی اغلب در برآوردن نیازهای ارتباطی پویا در محیط‌های پیچیده با مشکل مواجه می‌شوند. شبکه‌های Ad Hoc بی‌سیم با همکاری چند گره‌ای به «ارتباطات گروهی» دست می‌یابند و مزایای قابل توجه زیر را ارائه می‌دهند:

کنترل مشارکتی چند پهپادی: هر پهپاد می‌تواند به عنوان یک گره عمل کند و موقعیت، سرعت و داده‌های مأموریت را در زمان واقعی از طریق شبکه Ad Hoc به اشتراک بگذارد و امکان پرواز گروهی و هماهنگی مأموریت را فراهم کند.

انتقال در مسافت طولانی و غیر خط دید (NLOS): داده‌ها را می‌توان به طور خودکار از طریق رله‌های چند جهشی منتقل کرد و حتی زمانی که برخی از پهپادها پشت موانع هستند، ارتباط پایدار را حفظ کرد.

قابلیت اطمینان بالا و مقاومت در برابر تداخل: شبکه با استفاده از مسیریابی پویا و مکانیسم‌های جهش فرکانس، مسیر بهینه را در محیط‌های تداخلی به طور خودکار انتخاب می‌کند و سیگنال‌های فرمان و ویدئو را بدون وقفه تضمین می‌کند.

استقرار سریع و خودترمیمی: هنگامی که یک گره آفلاین می‌شود یا آسیب می‌بیند، شبکه به طور خودکار مسیر را بازسازی می‌کند و ارتباط بدون وقفه را تضمین می‌کند.

در کاربردهای عملی و صنعتی، مانند جستجو و نجات در بلایا، نقشه‌برداری از زمین، پیشگیری از آتش‌سوزی جنگل‌ها و بازرسی خطوط برق، شبکه‌های Ad Hoc به پشتیبانی ارتباطی ضروری برای سیستم‌های چند پهپادی تبدیل شده‌اند.

UGVها عمدتاً برای گشت‌زنی شهری، عملیات معدن، شناسایی میدان نبرد و عملیات ویژه استفاده می‌شوند. این سناریوها اغلب شامل انسداد شدید سیگنال و محیط‌های پیچیده هستند که ارتباطات ایستگاه پایه سنتی را بی‌اثر می‌کند. شبکه‌های بی‌سیم Ad Hoc UGVها را قادر می‌سازند تا یک شبکه ارتباطی مشبک روی زمین تشکیل دهند:

تبادل داده با تأخیر کم بین وسایل نقلیه امکان‌پذیر است و از اجتناب از موانع مشترک، برنامه‌ریزی مسیر و کنترل در زمان واقعی پشتیبانی می‌کند.

انتقال از راه دور بین وسایل نقلیه و مرکز فرماندهی از طریق رله‌های چند جهشی انجام می‌شود و حتی زمانی که ساختمان‌ها اتصال بین مرکز کنترل و وسیله نقلیه هدف را مسدود می‌کنند، ارتباط را حفظ می‌کند.

انتقال همزمان داده‌های ویدئویی و تله‌متری: شبکه Ad Hoc با پهنای باند بالا می‌تواند همزمان ویدئوی با کیفیت بالا و سیگنال‌های کنترلی را حمل کند و یک پیوند پایدار برای رانندگی بدون سرنشین و عملیات از راه دور فراهم کند.

در حال حاضر، محصولات شبکه بی‌سیم Ad Hoc با عملکرد بالا (مانند سری IWAVE FDM) در حال ترکیب رادیو نرم‌افزار محور (SDR) و فناوری شبکه خودترمیمی مش برای دستیابی به پهنای باند بالاتر (100 مگابیت بر ثانیه+)، تأخیر کمتر (<20 میلی‌ثانیه) و عملکرد NLOS قوی‌تر هستند.

همگرایی این فناوری‌ها، ارتباطات سیستم‌های بدون سرنشین را قادر می‌سازد تا از «کنترل تک ماشینی» به «هوش گروهی» حرکت کنند و به همکاری هوشمندانه توزیع‌شده واقعی دست یابند.

در آینده، چه در ارتباطات اضطراری شهری، شبکه‌های شناسایی نظامی، یا گروه‌های ربات‌های صنعتی و لجستیک هوشمند، فناوری شبکه Ad Hoc بی‌سیم به یکی از استانداردهای اصلی ارتباطی برای سیستم‌های بدون سرنشین تبدیل خواهد شد.

شبکه‌های بی‌سیم Ad Hoc با ویژگی‌های شبکه‌سازی خودکار، خودترمیمی و غیرمتمرکز خود، راه‌حل‌های ارتباطی ایمن، کارآمد و قابل اعتمادی را برای پهپادها، وسایل نقلیه بدون سرنشین و سایر سیستم‌های خودمختار ارائه می‌دهند. با ادغام بیشتر 5G، SDR و الگوریتم‌های هوش مصنوعی، شبکه‌های Ad-Hoc نقش مهم‌تری در ارتباطات گروهی بدون سرنشین در آینده ایفا خواهند کرد.

ماژول‌های پیوند بی‌سیم پیشرفته مانند FDM-6825PTM نشان‌دهنده این روند هستند و پایه و اساس محکمی را برای شبکه‌های ارتباطی هوشمند بدون سرنشین در آینده بنا می‌کنند.