A Kyocera Corporation vezeték nélküli optikai víz alatti kommunikációt (UWOC) valósított meg 750 Mbit/s sebességgel, késleltetés nélkül. Ez a legmagasabb sebesség, amelyet eddig egy prototípus rendszerben, Kyocera SLD GaN lézerekkel értek el. A tengeri kísérletek a japán Shizuoka prefektúra Numazu városának közelében zajlottak. A cél egy 1 Gbit/s sebesség megvalósítása, hogy elősegítsék a legnagyobb sávszélességű kommunikációt különböző víz alatti alkalmazásokhoz, beleértve a tengeri kutatásra és intelligens akvakultúrára szolgáló víz alatti drónokat.
A tengeri kísérletek háttere
Az utóbbi időben számos szervezet fokozta a tengeri erőforrások kihasználását. Az iparági vezetők intelligens, mesterséges intelligencia által vezérelt akvakultúrák és víz alatti drónok, valamint AUV-k (Autonóm Víz Alatti Járművek) alkalmazását várják a víz alatti infrastruktúra ellenőrzésére és felügyeletére. A rádiófrekvenciás elektromágneses hullámok a vízben jelentősen elnyelődnek.
A szakemberek által gyakran használt akusztikus kommunikáció lassan továbbít nagy mennyiségű adatot, például képeket vagy videókat. Ezzel szemben a fényalapú víz alatti kommunikáció csak minimális elnyelésnek van kitéve, és lehetővé teszi a gyors adatátvitelt. A Kyocera erre az optikai átviteli módszerre összpontosít, és a UWOC technológiát GaN lézerek felhasználásával fejleszti, amelyek gyors, kapacitásgazdag kommunikációt tesznek lehetővé alacsony késleltetéssel. 2025 januárjában a Kyocera beltéri teszt során akár 1,8 Gbit/s kommunikációs sebességet is elért. A gyakorlati megvalósítás érdekében a Kyocera tengeri teszteket végzett, és megerősítette a technológia alkalmasságát. E fejlődések ellenére a rendszer hatótávolságát és hatékonyságát a víz zavarossága és az áramellátási korlátozások befolyásolhatják. E korlátozások megértése döntő fontosságú a különböző tengeri környezetekben való alkalmazás szempontjából.
A Kyocera UWOC rendszerének áttekintése és bemutatása
A Kyocera egy Gbps-alapú, késleltetés nélküli nagy sebességű UWOC rendszert fejlesztett ki. A rendszer galliumnitrid (GaN) alapú félvezető lézereket használ, amely egy olyan anyag, amely hatékonyan bocsát ki kék fényt. A tesztek megerősítették, hogy a Kyocera rendszere, amelyet maximális adatátviteli sebességre, 1 Gbps-ra terveztek, még zord tengeri körülmények között is stabilan elérheti a 750 Mbps sebességet rövid távolságokon. A lézer alapú rendszert minimálisan befolyásolta a zavarosság, az áramlás és a környezeti fény, és mind édesvízben, mind valós tengeri körülmények között elérte a várt átviteli sebességeket.
A tesztet 6,7 méteres távolságra végezték el egy tengeri sós vízi környezetben, 15 cm és 1,5 m közötti kommunikációs hatótávolsággal és mérsékelt víz zavarossággal, hogy értékeljék a rendszer stabilitását és teljesítményét különböző körülmények között. Ezek a tesztek elengedhetetlenek annak biztosításához, hogy a technológia zökkenőmentes átvitelt tegyen lehetővé nagy felbontású videó- és érzékelőadatok számára.
Kísérleti részletek
| Helyszín: | Tengeri Numazu város, Shizuoka prefektúra, Japán |
| Dátum: | 2025. augusztus 19-21. |
| Környezeti mérés: | Részletes mérések a tengeri környezeti paraméterekről, mint például zavarosság, vízhőmérséklet, klorofill koncentráció, sótartalom és külső zavaró fény (idegen fény) |
| A kommunikációs sebesség mérése: | A kommunikációs távolság és a kommunikációs sebesség összefüggésének ellenőrzése |
| A külső fény hatásának értékelése: | A kommunikációs teljesítmény ellenőrzése árnyékolásokkal és anélkül, valamint napfényben |
Jövőbeli fejlesztések
Ez a technológia lehetővé teszi a következő generációs víz alatti IoT-t. Hagyományos adatátviteli technikákkal ez eddig nem volt lehetséges. Az optikai technológia támogatja a víz alatti drónok és robotok ultras gyors kommunikációját, nagy mennyiségű adat feltöltését és letöltését tengeri megfigyelő eszközökről, valamint nagy területű víz alatti érzékelőhálózatok alkalmazását intelligens akvakultúrákhoz. A Kyocera azon dolgozik, hogy gigabit per másodperc (Gbps) közötti kommunikációt alakítson ki tengeri környezetekben. A cél az ilyen optikai víz alatti kommunikációs rendszerek iparosítása 2027-ig. E technológia segítségével a Kyocera egy tengeri üzletágat kíván létrehozni, új lehetőségeket teremtve a globális tengeri megfigyelés és erőforrás-gazdálkodás számára, hozzájárulva ezzel a fenntartható jövő társadalmához. Ennek érdekében a vállalat több pilot projektet tervez a rendszer teljesítményének tesztelésére különböző tengeri körülmények között. Jelenleg együttműködéseket alakítanak ki iparági vezetőkkel és kulcsszereplőkkel a tengeri szektorban, hogy szabályozási ismereteket szerezzenek és optimalizálják a piaci belépést. Az ipari szabványok bevezetése és a technológia alkalmazásainak feltárása keretében a Kyocera érdeklődik további partnerségek iránt.
Ez a demonstrációs kísérlet egy előzetes jelentés, amely egy előadás eredményein alapul, amelyet a Japán Robotikai Társaság 43. éves konferenciáján (RSJ2025) tartottak 2025 szeptemberében.
Kapcsolat:
