日本京瓷將研發(fā)水下高速通信裝置

  ICC訊  據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》1月19日?qǐng)?bào)道，日本企業(yè)京瓷集團(tuán)將開(kāi)發(fā)在水中以每秒1吉比特的速度進(jìn)行通信的裝置，通信速度將達(dá)世界最高水平。這種技術(shù)將在2028年前實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。利用該技術(shù)，使用者可根據(jù)水下無(wú)人機(jī)拍攝的圖像，輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的檢查。水中通信市場(chǎng)規(guī)模將在7年后達(dá)到3萬(wàn)億日元(約合200億美元)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍將在水中擴(kuò)大。

  京瓷將開(kāi)發(fā)使用藍(lán)色激光取代電波進(jìn)行通信的設(shè)備。面向智能手機(jī)等的陸地用電波只能到達(dá)水下約一厘米的距離。該公司利用可以在水中傳輸100多米的可見(jiàn)光，使通信速度達(dá)到高速通信標(biāo)準(zhǔn)“5G”的十分之一。

  京瓷2021年通過(guò)收購(gòu)美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)，獲得了功率可達(dá)發(fā)光二極管(LED)約100倍的激光技術(shù)。通過(guò)將集團(tuán)研發(fā)的5G等通信相關(guān)技術(shù)與高功率藍(lán)色激光相結(jié)合，京瓷將實(shí)現(xiàn)水中高速通信。

  目前，水下通信主要由歐洲初創(chuàng)企業(yè)和其他公司開(kāi)發(fā)的設(shè)備主導(dǎo)，其運(yùn)行速度為每秒數(shù)十兆比特。這與本世紀(jì)初普及的非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(ADSL)接近，難以處理4K圖像等大容量數(shù)據(jù)。京瓷判斷，如果在2028年實(shí)現(xiàn)每秒1吉比特的通信速度，則將達(dá)世界最高水平。

  島津制作所將在2030年前研發(fā)出一種裝置，可以在水中將數(shù)據(jù)傳輸至距離200米的地方。島津已于2022年發(fā)售能在80米內(nèi)以每秒10兆比特速度接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置。如果數(shù)據(jù)傳輸距離可延長(zhǎng)至原來(lái)的近三倍，則相關(guān)裝置可供負(fù)責(zé)檢查海上風(fēng)電機(jī)組和開(kāi)發(fā)稀土等海洋資源的企業(yè)和組織使用。

  在2023年11月新設(shè)于長(zhǎng)崎市的研究據(jù)點(diǎn)，京瓷集團(tuán)將與熟悉海洋技術(shù)的長(zhǎng)崎縣等的產(chǎn)學(xué)合作組織聯(lián)合推進(jìn)研發(fā)工作。京瓷的目標(biāo)是，包括對(duì)海底輸送管道進(jìn)行檢查的傳感器等在內(nèi)，2030年度銷售額達(dá)20億日元以上。

  歐美等地區(qū)正擴(kuò)大對(duì)水下無(wú)人機(jī)的利用?，F(xiàn)在的無(wú)人機(jī)多是有線通信型，需連接電纜進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)傳送也依賴電纜。有線通信型無(wú)人機(jī)的問(wèn)題是，難以應(yīng)用于海洋較深處和障礙物較多的海域。

  日本海洋研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)高級(jí)研究員吉田弘指出：“今后漂浮式海洋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)日益增多，無(wú)線水下無(wú)人機(jī)更適用于風(fēng)電設(shè)備的維修保養(yǎng)。”漂浮式風(fēng)電平臺(tái)多設(shè)置于離海岸數(shù)十公里的海域。

  在全球范圍內(nèi)人手短缺的背景下，由潛水員等對(duì)海上風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行人工檢查日益困難，人們對(duì)無(wú)線水下無(wú)人機(jī)的期待日益高漲。

  在水中通信方面，除激光以外的技術(shù)研發(fā)也取得進(jìn)展。松下控股公司將研發(fā)即使在渾濁海水中也可以通信的裝置。該公司的目標(biāo)是，在2028年將通信速度達(dá)每秒1兆比特以上、可將圖像傳送至距離4米的接收處的技術(shù)實(shí)用化。在天氣惡劣、無(wú)法使用激光等的情況下，對(duì)這一替代技術(shù)的需求有望增加。

  日本電氣公司(NEC)研發(fā)利用聲波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的裝置，將于2024年度實(shí)現(xiàn)商用化。NEC的目標(biāo)是，應(yīng)用既有潛艇聲吶技術(shù)，未來(lái)實(shí)現(xiàn)10千米以上的遠(yuǎn)距離通信。盡管通信速度慢于其他企業(yè)，約為每秒數(shù)十千比特，但仍然可以操作無(wú)人機(jī)接收和發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。其目標(biāo)是，2027年度銷售額達(dá)100億日元。

  海洋研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的吉田預(yù)測(cè)道：“在組合光、聲音和電波三種方式的同時(shí)，水中無(wú)線通信實(shí)用化將取得進(jìn)展?！睋?jù)印度經(jīng)綸分析研究公司預(yù)測(cè)，2031年全球水中無(wú)線通信市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)196億美元，擴(kuò)大至2022年的3倍。

  水中通信在通信界被稱為“無(wú)線通信的最后一塊新開(kāi)拓地”。不過(guò)，吉田指出，包括水下無(wú)人機(jī)的開(kāi)發(fā)在內(nèi)，與美國(guó)和中國(guó)相比，日本“雖然基礎(chǔ)研究較多，但在產(chǎn)品研發(fā)方面進(jìn)展遲滯”。為了在水中爭(zhēng)霸賽中獲勝，日本要推動(dòng)不遜于海外的尖端技術(shù)實(shí)用化。