中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
據《日本經(jīng)濟新聞》1月19日報道，日本企業(yè)京瓷集團將開(kāi)發(fā)在水中以每秒1吉比特的速度進(jìn)行通信的裝置，通信速度將達世界最高水平。這種技術(shù)將在2028年前實(shí)現實(shí)用化。利用該技術(shù)，使用者可根據水下無(wú)人機拍攝的圖像，輕松實(shí)現對海洋風(fēng)力發(fā)電設備的檢查。水中通信市場(chǎng)規模將在7年后達到3萬(wàn)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(kāi)發(fā)使用藍色激光取代電波進(jìn)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(jiàn)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(guò)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(shù)。通過(guò)將集團研發(fā)的5G等通信相關(guān)技術(shù)與高功率藍色激光相結合，京瓷將實(shí)現水中高速通信。
??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)的設備主導，其運行速度為每秒數十兆比特。這與本世紀初普及的非對稱(chēng)數字用戶(hù)線(xiàn)路(ADSL)接近，難以處理4K圖像等大容量數據。京瓷判斷，如果在2028年實(shí)現每秒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，可以在水中將數據傳輸至距離200米的地方。島津已于2022年發(fā)售能在80米內以每秒10兆比特速度接收和發(fā)送數據的裝置。如果數據傳輸距離可延長(cháng)至原來(lái)的近三倍，則相關(guān)裝置可供負責檢查海上風(fēng)電機組和開(kāi)發(fā)稀土等海洋資源的企業(yè)和組織使用。
??在2023年11月新設于長(cháng)崎市的研究據點(diǎn)，京瓷集團將與熟悉海洋技術(shù)的長(cháng)崎縣等的產(chǎn)學(xué)合作組織聯(lián)合推進(jìn)研發(fā)工作。京瓷的目標是，包括對海底輸送管道進(jìn)行檢查的傳感器等在內，2030年度銷(xiāo)售額達20億日元以上。
??歐美等地區正擴大對水下無(wú)人機的利用?，F在的無(wú)人機多是有線(xiàn)通信型，需連接電纜進(jìn)行操作，數據傳送也依賴(lài)電纜。有線(xiàn)通信型無(wú)人機的問(wèn)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(kāi)發(fā)機構高級研究員吉田弘指出：“今后漂浮式海洋風(fēng)力發(fā)電系統日益增多，無(wú)線(xiàn)水下無(wú)人機更適用于風(fēng)電設備的維修保養?！逼∈斤L(fēng)電平臺多設置于離海岸數十公里的海域。
??在全球范圍內人手短缺的背景下，由潛水員等對海上風(fēng)電設備進(jìn)行人工檢查日益困難，人們對無(wú)線(xiàn)水下無(wú)人機的期待日益高漲。
??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(shù)實(shí)用化。在天氣惡劣、無(wú)法使用激光等的情況下，對這一替代技術(shù)的需求有望增加。
??日本電氣公司(NEC)研發(fā)利用聲波進(jìn)行遠距離通信的裝置，將于2024年度實(shí)現商用化。NEC的目標是，應用既有潛艇聲吶技術(shù)，未來(lái)實(shí)現10千米以上的遠距離通信。盡管通信速度慢于其他企業(yè)，約為每秒數十千比特，但仍然可以操作無(wú)人機接收和發(fā)送圖像數據。其目標是，2027年度銷(xiāo)售額達100億日元。
??海洋研究開(kāi)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(shí)，水中無(wú)線(xiàn)通信實(shí)用化將取得進(jìn)展?！睋《冉?jīng)綸分析研究公司預測，2031年全球水中無(wú)線(xiàn)通信市場(chǎng)規模將達196億美元，擴大至2022年的3倍。
??水中通信在通信界被稱(chēng)為“無(wú)線(xiàn)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)人機的開(kāi)發(fā)在內，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(jìn)展遲滯”。為了在水中爭霸賽中獲勝，日本要推動(dòng)不遜于海外的尖端技術(shù)實(shí)用化。
