日本京瓷將研發(fā)水下高速通信裝置

  ICC訊  據(jù)《日本經(jīng)濟新聞》1月19日報道，日本企業(yè)京瓷集團將開發(fā)在水中以每秒1吉比特的速度進行通信的裝置，通信速度將達世界最高水平。這種技術將在2028年前實現(xiàn)實用化。利用該技術，使用者可根據(jù)水下無人機拍攝的圖像，輕松實現(xiàn)對海洋風力發(fā)電設備的檢查。水中通信市場規(guī)模將在7年后達到3萬億日元(約合200億美元)。物聯(lián)網(wǎng)的應用范圍將在水中擴大。

  京瓷將開發(fā)使用藍色激光取代電波進行通信的設備。面向智能手機等的陸地用電波只能到達水下約一厘米的距離。該公司利用可以在水中傳輸100多米的可見光，使通信速度達到高速通信標準“5G”的十分之一。

  京瓷2021年通過收購美國初創(chuàng)企業(yè)，獲得了功率可達發(fā)光二極管(LED)約100倍的激光技術。通過將集團研發(fā)的5G等通信相關技術與高功率藍色激光相結合，京瓷將實現(xiàn)水中高速通信。

  目前，水下通信主要由歐洲初創(chuàng)企業(yè)和其他公司開發(fā)的設備主導，其運行速度為每秒數(shù)十兆比特。這與本世紀初普及的非對稱數(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年實現(xiàn)每秒1吉比特的通信速度，則將達世界最高水平。

  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)傳輸距離可延長至原來的近三倍，則相關裝置可供負責檢查海上風電機組和開發(fā)稀土等海洋資源的企業(yè)和組織使用。

  在2023年11月新設于長崎市的研究據(jù)點，京瓷集團將與熟悉海洋技術的長崎縣等的產(chǎn)學合作組織聯(lián)合推進研發(fā)工作。京瓷的目標是，包括對海底輸送管道進行檢查的傳感器等在內(nèi)，2030年度銷售額達20億日元以上。

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

  日本海洋研究開發(fā)機構高級研究員吉田弘指出：“今后漂浮式海洋風力發(fā)電系統(tǒng)日益增多，無線水下無人機更適用于風電設備的維修保養(yǎng)?！逼∈斤L電平臺多設置于離海岸數(shù)十公里的海域。

  在全球范圍內(nèi)人手短缺的背景下，由潛水員等對海上風電設備進行人工檢查日益困難，人們對無線水下無人機的期待日益高漲。

  在水中通信方面，除激光以外的技術研發(fā)也取得進展。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。該公司的目標是，在2028年將通信速度達每秒1兆比特以上、可將圖像傳送至距離4米的接收處的技術實用化。在天氣惡劣、無法使用激光等的情況下，對這一替代技術的需求有望增加。

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

  海洋研究開發(fā)機構的吉田預測道：“在組合光、聲音和電波三種方式的同時，水中無線通信實用化將取得進展?！睋?jù)印度經(jīng)綸分析研究公司預測，2031年全球水中無線通信市場規(guī)模將達196億美元，擴大至2022年的3倍。

  水中通信在通信界被稱為“無線通信的最后一塊新開拓地”。不過，吉田指出，包括水下無人機的開發(fā)在內(nèi)，與美國和中國相比，日本“雖然基礎研究較多，但在產(chǎn)品研發(fā)方面進展遲滯”。為了在水中爭霸賽中獲勝，日本要推動不遜于海外的尖端技術實用化。